DE112022000770T5

DE112022000770T5 - Drehdurchführung mit energiegewinnungsstruktur

Info

Publication number: DE112022000770T5
Application number: DE112022000770.2T
Authority: DE
Inventors: Franciso Arevalo; Jeff R. Zawacki
Original assignee: Hendrickson USA LLC
Current assignee: Hendrickson USA LLC
Priority date: 2021-01-25
Filing date: 2022-01-20
Publication date: 2024-02-15
Also published as: CA3204669A1; CN116783078A; WO2022159536A1; MX2023007936A; US20220234396A1; AU2022211381A1

Abstract

Eine Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs weist eine Energiegewinnungsstruktur zur Erzeugung von Elektrizität für das Bestromen elektronischer Komponenten des Schwerlastfahrzeugs auf. Die Energiegewinnungsstruktur ist in die Drehdurchführung integriert und durch diese geschützt. Die Energiegewinnungsstruktur weist Komponenten auf, die an jeweiligen statischen und drehbaren Komponenten der Drehdurchführung angebracht sind, welche während der Drehbewegung der drehbaren Komponenten relativ zu den statischen Komponenten im Betrieb des Schwerlastfahrzeugs Elektrizität zum Bestromen der elektronischen Komponenten erzeugen. Die Komponenten der Energiegewinnungsstruktur können vollständig aus einem Strömungsweg von Druckluft durch die Drehdurchführung entfernt oder von diesem getrennt und gegen diesen abgedichtet sein.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 63/141,044 , eingereicht am 25. Januar 2021.
HINTERGRUND
TECHNISCHES GEBIET
Der offenbarte Gegenstand betrifft Reifenfüllsysteme für Schwerlastfahrzeuge, wie Sattelzugmaschinen und Sattelanhänger. Insbesondere betrifft der offenbarte Gegenstand eine Drehdurchführung, die in einem Reifenfüllsystem für ein Schwerlastfahrzeug verwendet wird. Noch genauer gesagt, betrifft der offenbarte Gegenstand eine Drehdurchführung für ein Schwerlastfahrzeug-Reifenfüllsystem, das eine Energiegewinnungsstruktur aufweist, welche in der Drehdurchführung integriert ist, um einem Radende des Schwerlastfahrzeugs zugeordnete elektronische Komponenten, wie einen Radendsensor, zu bestromen, wodurch die Notwendigkeit wegwerfbarer Energiequellen, wie Batterien, entfällt, und die mit solchen Komponenten einhergehende Fahrzeugwartung minimiert wird, wodurch die Fahrzeugausfallzeit verringert wird. Die Drehdurchführung nach dem offenbarten Gegenstand eliminiert auch die Notwendigkeit anderer Energiesparstrategien, die bei Verwendung wegwerfbarer Energiequellen mit derartigen elektronischen Komponenten verwendet werden, wie beispielsweise das Begrenzen der Funktionalität der elektronischen Komponenten unter bestimmten Bedingungen, um die Batterielebensdauer zu maximieren, wodurch die Gesamtfunktionalität und die Lebensdauer der Komponenten verbessert werden. Darüber hinaus ist die Energiegewinnungsstruktur in der Drehdurchführung aufgenommen und durch diese geschützt, und Komponenten innerhalb der Radendanordnung sind vor der Energiegewinnungsstruktur geschützt, wodurch eine potentielle Beschädigung der Energiegewinnungsvorrichtung der Drehdurchführung und/oder anderer Komponenten der Radendanordnung minimiert wird, wenn Komponenten der Energiegewinnungsstruktur schadhaft werden, und der Bauraum und das Fahrzeuggesamtgewicht verringert werden, und somit die mit der Verwendung von Energiegewinnungsstrukturen in dem Radende des Schwerlastfahrzeugs einhergehenden Kosten verringert werden.
Die Verwendung von Radfüllsystemen bei Schwerlastfahrzeugen ist seit vielen Jahren sehr beliebt. Schwerlastfahrzeuge umfassen üblicherweise Lastwagen und Sattelzugmaschinen und Sattelzuganhänger und Anhänger derselben. Vorliegend wird aus Gründen der Einfachheit auf Schwerlastfahrzeuge Bezug genommen, mit dem Verständnis, dass ein derartiger Bezug Lastwagen, Sattelzugmaschinen und Sattelzuganhänger und Anhänger derselben einschließt. Jedes Schwerlastfahrzeug weist im Allgemeinen einen Rahmen auf, an dem mindestens eine Achse aufgehängt ist. Eine Radendanordnung ist drehbar an jedem Ende der Achse angebracht. Genauer gesagt, weist jede Radendanordnung üblicherweise eine Radnabe auf, die drehbar auf einer Lageranordnung angebracht ist, die ihrerseits fest an einem jeweiligen Ende jeder der Achsen angebracht ist, das allgemein als Achsspindel bekannt ist. Auf diese Weise ermöglichen die Lageranordnungen das Drehen jeder Radnabe um eine jeweilige Achsspindel. Eine Radkappe ist am äußeren Ende der Radnabe befestigt und dichtet das äußere Ende der Radendanordnung ab. Auf der Radnabe sind wiederum ein oder mehrere Reifen in bekannter Weise montiert. Sämtliche Schwerlastfahrzeuge weisen mehrere Reifen auf, die jeweils mit einem Fluid oder einem Gas wie Luft bis zu einem optimalen oder empfohlenen Druck gefüllt sind. Dieser optimale oder empfohlene Reifendruck wird auf diesem Gebiet üblicherweise als der Sollluftdruck oder Solldruck bezeichnet.
Jedoch ist es bekannt, dass Luft aus einem Reifen entweichen kann, was üblicherweise allmählich, aber manchmal auch plötzlich geschehen kann, wenn ein Problem mit dem Reifen vorliegt, wie beispielsweise ein Defekt oder eine Reifenpanne, die durch Straßengefahren verursacht ist. Infolgedessen ist es erforderlich, den Luftdruck in jedem Reifen regelmäßig zu prüfen, um sicherzustellen, dass die Reifen nicht erheblich unter dem Solldruck liegen und somit einen zu geringen Füllstand aufweisen. Sollte eine Luftprüfung zeigen, dass ein Reifen einen zu geringen Füllstand aufweist, ist es wünschenswert, das Strömen von Luft in den Reifen zu ermöglichen, um diesen wieder auf den Solldruck zu bringen. Gleichermaßen ist es bekannt, dass der Luftdruck in einem Reifen durch einen Anstieg der Umgebungslufttemperatur steigen kann, so dass es erforderlich ist, den Luftdruck in jedem Reifen zu prüfen, um sicherzustellen, dass die Reifen nicht erheblich über dem Solldruck liegen und somit einen zu hohen Füllstand aufweisen. Sollte eine Luftprüfung zeigen, dass ein Reifen einen zu hohen Füllstand aufweist, ist es wünschenswert, das Strömen von Luft aus dem Reifen zu ermöglichen, um diesen wieder auf den Solldruck zu bringen.
Die große Anzahl von Reifen an einem beliebigen Schwerlastfahrzeug erschwert das manuelle Prüfen und Warten des Solldrucks für jeden einzelnen Reifen. Diese Schwierigkeit wird durch die Tatsache verstärkt, dass sich Schwerlastfahrzeuge in einer Flotte über einen längeren Zeitraum an einem Ort befinden können, während welchem der Druck möglicherweise nicht geprüft wird. Jedes dieser Schwerlastfahrzeuge kann kurzfristig in Betrieb genommen werden, was zu der Möglichkeit des Betriebs mit Reifen, die einen zu geringen oder zu hohen Luftdruck aufweisen, führt. Ein derartiger Betrieb kann die Wahrscheinlichkeit einer suboptimalen Leistung und/oder einer verkürzten Lebensdauer eines Reifens im Betrieb führen, verglichen mit einem Betrieb mit Reifen, die den Solldruck aufweisen oder innerhalb eines optimalen Bereichs des Solldrucks liegen.
Sollte ein Reifen im Betrieb des Schwerlastfahrzeugs einer Bedingung ausgesetzt sein, die einen zu geringen Druck des Reifens bewirkt, beispielsweise ein Leck durch Auftreffen auf ein Straßenhindernis, oder einen zu hohen Druck bewirkt, beispielsweise ein Druckanstieg durch eine erhöhte Umgebungslufttemperatur, können die Lebensdauer und/oder die Leistung des Reifens erheblich verringert werden, wenn der zu geringe oder zu hohe Druck während des fortgesetzten Betriebs des Schwerlastfahrzeugs unverändert besteht. Das Potenzial für eine erheblich verkürzte Lebensdauer des Reifens steigt üblicherweise bei Schwerlastfahrzeugen, die weite Strecken und/oder über lange Zeiträume fahren.
Eine solche Notwendigkeit des Aufrechterhaltens des Solldrucks in jedem Reifen und die Unannehmlichkeit für den Fahrzeugführer, einen korrekten Reifendruck, der bei oder nahe dem Solldruck liegt, manuell zu prüfen und aufrecht zu erhalten, hat zu der Entwicklung von Reifenfüllsystemen geführt. Reifenfüllsysteme versuchen, den Druck in einem Fahrzeugreifen automatisch zu überwachen, den Reifen mit Luft zu füllen, und/oder Luft aus dem Reifen abzulassen, um den Solldruck in dem Reifen während des Betriebs des Schwerlastfahrzeugs beizubehalten. Viele dieser Reifenfüllsysteme verwenden Drehdurchführungen, welche Luft von einer druckbeaufschlagten Achse oder einer Pneumatikleitung, die in Fluidverbindung mit einer an dem Fahrzeug befindlichen Luftquelle, beispielsweise einem Lufttank, steht, an die drehenden Reifen leitet. Die Drehdurchführung schafft eine Schnittstelle zwischen statischen Komponenten und den drehenden Radkomponenten. Daher ist eine Drehdurchführung üblicherweise in oder nahe dem äußeren Ende einer Achsspindel angebracht und ist in Fluidverbindung mit einer oder mehr abgehenden Pneumatikleitungen, welche mit einem jeweiligen Reifen in der Nähe der Achsspindel pneumatisch verbunden sind. Die Drehdurchführung ist ihrerseits über eine Pneumatikleitung, welche mit der Drehdurchführung verbunden ist und sich von der Drehdurchführung einwärts in die Achsspindel erstreckt und mit einer Luftquelle verbunden ist, in Fluidverbindung mit der sich an dem Schwerlastfahrzeug befindenden Luftquelle.
Eine derartige Luftdurchführung ist auf der Innenseite der Radkappe montiert, welche an dem äußeren Ende einer Radnabe angebracht ist, welche drehbar auf der Achsspindel der Achse angebracht ist. Derartige Drehdurchführungen weisen üblicherweise ein Gehäuse zum Anbringen der Drehdurchführung an der Radkappe und einen Schaft mit einem inneren Bereich und einem äußeren Bereich auf. Der innere Bereich des Drehdurchführungsschafts ist in Gewindeeingriff mit einem weiblichen Schlauchverbinder einer Pneumatikleitung des Reifenfüllsystems, die sich durch die Achse erstreckt. Der äußere Bereich des Drehdurchführungsschafts weist ein oder mehr Lager auf, die auf den äußeren Bereich des Schafts gepresst sind. Die Lager sind wiederum in das Gehäuse eingepresst, das mittels geeigneter Befestigungseinrichtungen, wie Bolzen, an einer Zwischenwand der Radkappe befestigt ist. Das Gehäuse dreht sich um den äußeren Bereich des Drehdurchführungsschafts, während sich die Radkappe während des Betriebs des Schwerlastfahrzeugs über die Lager dreht. Der äußere Bereich des Drehdurchführungsschafts, der statisch bleibt, ist seinerseits in Fluidverbindung mit einem Reifenschlauch, der mit der Radkappe über Pneumatikleitungseinrichtungen verbunden ist, welche in die Radkappe integriert bzw. damit verbunden sind.
Oft werden elektronische Komponenten mit den Radenden von Schwerlastfahrzeugen verwendet, einschließlich Komponenten der Radendanordnungen. Zum Beispiel werden an den Radendanordnungen von Schwerlastfahrzeugen, beispielsweise einer Radkappe, angebrachte oder in diesen integrierte Radendsensoren oft zum Erfassen und Überwachen des Zustands der Radendanordnung verwendet, um festzustellen, ob Probleme mit einer der Radendanordnungskomponenten, einschließlich der Komponenten eines Reifenfüllsystems, aufgetreten sind. Derartige Radendsensoren wurden beispielsweise dazu verwendet, die Temperatur der Radendanordnung zu überwachen, da eine durchgehend hohe Temperatur einen Mangel an Schmiermittel oder eine fehlerhafte Funktion der Lageranordnung anzeigen kann. Derartige Radendsensoren wurden ebenfalls verwendet, um die in der Radendanordnung auftretenden Vibrationen zu überwachen, da ein durchgehend hoher Vibrationspegel ebenfalls eine fehlerhafte Funktion der Lageranordnung angeben kann. Darüber hinaus wurden derartige Radendsensoren verwendet, um Feuchtigkeit in der Radendanordnung, welche eine möglicherweise Komponenten beschädigende überschüssige Feuchtigkeit anzeigen kann, die Raddrehzahl und -richtung und/oder Umdrehungszahl der Radnabe, welche zur Berechnung der von dem Fahrzeug zurückgelegten Strecke basierend auf der Reifengröße verwendet werden kann, Des Weiteren wurden derartige Radendsensoren verwendet, um den Reifendruck des Schwerlastfahrzeugs zu überwachen.
Wenn elektronische Komponenten, wie Radendsensoren, in Radendanordnungen verwendet werden, verwenden diese oft eine wegwerfbare Energiequelle, wie Batterien, um die elektronischen Komponenten zu bestromen. Während derartige wegwerfbare Energiequellen im Allgemeinen für den beabsichtigten Zweck geeignet sind, müssen sie letztlich ersetzt werden, was üblicherweise das Entfernen des Radendsensors von dem Radende erfordert, woraus sich ein erhöhter Wartungsaufwand und eine längere Ausfallzeit ergeben. Darüber hinaus kann bei bestimmten Ausbildungen von Radendanordnungen, bei welchen der Radendsensor in der Radkappe angeordnet ist, das Entfernen des Sensors von der Radkappe das Innere der Radkappe freilegen, was potentiell zum Eindringen von Verschmutzungen in die Radkappen oder zum Austreten von Schmiermittel aus der Radkappe und somit der Radendanordnung führen kann. Des Weiteren werden oftmals Energiesparstrategien mit derartigen elektronischen Komponenten verwendet, um die Lebensdauer der den Komponenten zugeordneten wegwerfbaren Energiequelle zu verlängern, beispielsweise durch Verringern der Funktionalität der Komponenten unter bestimmten Fahrbedingungen. Zwar können derartige Energiesparstrategien die Lebensdauer der wegwerfbaren Energiequelle verlängern, jedoch erfolgt dies um den Preis einer unerwünschten Verringerung der Funktionalität der elektronischen Komponente(n) unter bestimmten Bedingungen.
Energiegewinnungsstrukturen, die elektrischen Strom zum Bestromen von dem Schwerlastfahrzeug zugeordneten elektronischen Komponenten erzeugen, wurden in Komponenten von Radendanordnungen, wie der Radkappe, eingebaut oder integriert, in dem Versuch, die Verwendung wegwerfbarer Energiequellen, welche derartigen elektronischen Komponenten zugeordnet sind, zu eliminieren. Herkömmliche Energiegewinnungssysteme, die in Komponenten von Radendanordnungen eingebaut oder integriert sind, nehmen oft erheblichen Raum ein und sind aufgrund der Bauraumeinschränkungen nicht zur Verwendung in modernen Radendanordnungen geeignet. Des Weiteren weisen derartige herkömmliche Energiegewinnungsstrukturen oft zahlreiche großformatige Komponenten auf und vergrößern somit unerwünschterweise das Gesamtgewicht und die Betriebskosten des Schwerlastfahrzeugs im Einsatz. Darüber hinaus sind derartige herkömmliche Energiegewinnungsstrukturen oft nicht in den zugehörigen Radendanordnungskomponenten abgedichtet und/oder von diesen geschützt, was potentiell zu einer Beschädigung der Energiegewinnungsstrukturen während des Betriebs des Schwerlastfahrzeugs und/oder einer Beschädigung anderer Komponenten der Radendanordnung führen kann, wenn Komponenten der Energiegewinnungsstrukturen schadhaft werden. Des Weiteren können die Gesamtgröße und -leistung herkömmlicher Energiegewinnungsstrukturen, die in Radendanordnungen eingebaut oder integriert sind, potentiell ein erhöhtes Drehmoment auf sie zugeordneten Radendanordnungen und somit auf die montierten Räder aufbringen, was zu einem Leistungsverlust des Schwerlastfahrzeugs führen kann.
Es besteht somit auf diesem Gebiet ein Bedarf an einer Drehdurchführung für ein Schwerlastfahrzeug-Reifenfüllsystem, das eine Energiegewinnungsstruktur aufweist, welche in der Drehdurchführung integriert ist, um einem die Radendanordnung aufweisenden Schwerlastfahrzeug zugeordnete elektronische Komponenten, wie einen Radendsensor, zu bestromen, wodurch die Notwendigkeit wegwerfbarer Energiequellen, wie Batterien, entfällt, und die mit solchen elektronischen Komponenten einhergehende Fahrzeugwartung minimiert wird, wodurch die Fahrzeugausfallzeit verringert wird. Es besteht auf diesem Gebiet ferner ein Bedarf an einer Drehdurchführung, welche die Notwendigkeit der Verwendung anderer Energiesparstrategien mit derartigen elektronischen Komponenten eliminiert, wenn wegwerfbare Energiequellen eingesetzt werden, wie beispielsweise das Begrenzen der Funktionalität der Komponenten unter bestimmten Bedingungen, um die Batterielebensdauer zu maximieren, wodurch die Gesamtfunktionalität der Komponenten verbessert wird. Darüber hinaus besteht auf diesem Gebiet ein Bedarf an einer Drehdurchführung mit einer Energiegewinnungsstruktur, die in der Drehdurchführung aufgenommen und durch diese geschützt ist, wodurch eine potentielle Beschädigung der Energiegewinnungsvorrichtung und/oder anderer Komponenten der Radendanordnung minimiert wird, und der Bauraum und das Fahrzeuggesamtgewicht verringert werden, und somit die mit der Verwendung von Energiegewinnungsstrukturen in dem Radende des Schwerlastfahrzeugs einhergehenden Kosten verringert werden. Die Drehdurchführung mit Energiegewinnungsstruktur nach dem offenbarten Gegenstand erfüllt diese Bedürfnisse und überwindet die zuvor beschriebenen Nachteile, Mankos und Einschränkungen und wird nachfolgend beschrieben.
KURZBESCHREIBUNG DES OFFENBARTEN GEGENSTANDS
Eine Aufgabe des offenbarten Gegenstands ist es, eine Komponente für ein Schwerlastfahrzeug-Reifenfüllsystem zu schaffen, das eine in diese integrierte Energiegewinnungsstruktur zum Bestromen von einem Schwerlastfahrzeug zugeordneten elektronischen Komponenten aufweist.
Eine andere Aufgabe des offenbarten Gegenstands ist es, eine Komponente für ein Schwerlastfahrzeug-Reifenfüllsystem zu schaffen, welche die Notwendigkeit wegwerfbarer Energiequellen, wie Batterien, zum Bestromen von einem Schwerlastfahrzeug zugeordneten elektronischen Komponenten eliminiert, so dass die mit derartigen wegwerfbaren Energiequellen einhergehende Fahrzeugwartung minimiert und die Fahrzeugausfallzeit verringert ist.
Es ist eine weitere Aufgabe des offenbarten Gegenstands, eine Komponente für ein Schwerlastfahrzeug-Reifenfüllsystem zu schaffen, welche, wenn wegwerfbare Energiequellen eingesetzt werden, die Notwendigkeit der Verwendung anderer Energiesparstrategien bei einem Schwerlastfahrzeug zugeordneten elektronischen Komponenten zu verwenden, eliminiert, beispielsweise das Begrenzen der Funktionalität der elektronischen Komponenten unter bestimmten Bedingungen, um die Batterielebensdauer zu maximieren, wodurch die Gesamtfunktionalität und die Lebensdauer der Komponenten verbessert werden.
Es ist eine weitere Aufgabe des offenbarten Gegenstands, eine Komponente für ein Schwerlastfahrzeug-Reifenfüllsystem mit einer Struktur zu schaffen, welche die Energiegewinnungsstruktur aufnimmt und kapselt, wodurch eine potentielle Beschädigung der Energiegewinnungsstruktur und/oder anderer Komponenten der Radendanordnung minimiert wird, wenn Komponenten der Energiegewinnungsstruktur schadhaft werden.
Es ist eine weitere Aufgabe des offenbarten Gegenstands, eine Komponente für ein Schwerlastfahrzeug-Reifenfüllsystem zu schaffen, welche eine Energiegewinnungsstruktur mit verringertem Bauraum und Gewicht aufweist, wodurch die das Gesamtgewicht des Fahrzeugs und die mit der Verwendung einer Energiegewinnungsstruktur in dem Schwerlastfahrzeug einhergehenden Kosten verringert werden.
Diese und andere Aufgaben werden durch die Drehdurchführung mit einer Energiegewinnungsstruktur des offenbarten Gegenstands gelöst, welche aufweist: einen statischen Bereich, wobei der statische Bereich während des Betriebs des Schwerlastfahrzeugs statisch verbleibt; einen drehbaren Bereich, wobei sich der drehbare Bereich im Betrieb mit einer oder mehreren Komponenten eines Radendes des Schwerlastfahrzeugs dreht, wobei der statische Bereich und/oder der drehbare Bereich an einer dem Radende zugeordneten Komponente befestigt ist bzw. sind, der statische Bereich und/oder der drehbare Bereich in Fluidverbindung mit einer an dem Schwerlastfahrzeug befindlichen Luftquelle ist bzw. sind, die Drehdurchführung in Fluidverbindung mit mindestens einem Rad des Radendes ist und das Strömen von Druckluft von der Luftquelle zu dem mindestens einen Rad ermöglicht; und eine Energiegewinnungsstruktur, die in die Drehdurchführung integriert ist, wobei die Energiegewinnungsstruktur während des Betriebs des Schwerlastfahrzeugs Elektrizität erzeugt, um eine oder mehrere elektronische Komponenten des Schwerlastfahrzeugs zu bestromen.
KURZBESCHREIBUNG DER MEHREREN ANSICHTEN DER FIGUREN
Exemplarische Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands, welche die nach Ansicht der Anmelderin besten Arten der Anwendung der Prinzipien zeigen, werden in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt und sind in den Zeichnungen dargestellt.

1 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht eines Bereichs einer Achsspindel einer Achse und einer Radendanordnung im Querschnitt, welche bestimmte Komponenten eines Radfüllsystems, einschließlich einer herkömmlichen Drehdurchführung, und eine Bremstrommel und eine Radfelge zeigt, welche an einer Radnabe der Radendanordnung angebracht ist;
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Radkappe für ein Schwerlastfahrzeug, nach innen gesehen, welche Radfüllsystemkomponenten enthält, einschließlich einer herkömmlichen Drehdurchführung, und ein en in der Radkappe montierten Radendsensor aufweist;
3 zeigt eine Querschnittsansicht der in 2 gezeigten Radkappe und der enthaltenen Radfüllsystemkomponenten;
4 ist eine Querschnittsansicht einer Radkappe, die Komponenten eines Radfüllsystems enthält, einschließlich einer Drehdurchführung gemäß einer ersten Ausführungsform mit integrierter Energiegewinnungsstruktur gemäß dem offenbarten Gegenstand;
5 ist eine perspektivische Ansicht der Radkappe und der in 4 dargestellten Drehdurchführung gemäß der ersten Ausführungsform, nach außen gesehen;
6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der in 4 gezeigten Drehdurchführung gemäß der ersten Ausführungsform, welche von der Radkappe entfernt dargestellt ist;
7 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der in 4 gezeigten Drehdurchführung gemäß der ersten Ausführungsform, welche von der Radkappe entfernt dargestellt ist;
8 ist eine perspektivische Ansicht der in 6 dargestellten Drehdurchführung gemäß der ersten Ausführungsform, nach innen gesehen, wobei die Pneumatikverteilerplatte entfernt und die Energiegewinnungsstruktur in der Drehdurchführung integriert dargestellt sind;
9 ist eine perspektivische Ansicht einer Drehdurchführung gemäß einer zweiten Ausführungsform mit integrierter Energiegewinnungsstruktur gemäß dem offenbarten Gegenstand, welche im Querschnitt dargestellt ist;
10 ist eine Querschnittsansicht der in 8 dargestellten Drehdurchführung gemäß der zweiten Ausführungsform mit integrierter Energiegewinnungsstruktur;
11 ist eine Draufsicht auf eine Radkappe mit darin montierter Drehdurchführung gemäß der zweiten Ausführungsform nach 9, nach innen gesehen; und
12 ist eine Querschnittansicht der Radkappe und der in 11 gezeigten Drehdurchführung gemäß der zweiten Ausführungsform entlang der Linie A-A, welche die Ausrichtung der Radkappe, der Drehdurchführung gemäß der zweiten Ausführungsform, und anderer Komponenten eines Radfüllsystems zueinander darstellt.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen ähnliche Komponenten in sämtlichen Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DES OFFENBARTEN GEGENSTANDS
Um die Drehdurchführung mit Energiegewinnungsstruktur nach dem offenbarten Gegenstand und die Umgebung, in welcher diese arbeitet, besser zu verstehen, ist eine Radendanordnung eines Schwerlastfahrzeugs, welche Komponenten eines Radfüllsystems 40 in 1 dargestellt, und allgemein mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet. Bei einem (nicht dargestellten) Schwerlastfahrzeug sind üblicherweise eine oder mehr Achsen 10 an einem (nicht dargestellten) Rahmen des Schwerlastfahrzeugs aufgehängt und erstrecken sich in Querrichtung unter diesem. Die Achse 10 weist ein (nicht dargestelltes) Mittelrohr und zwei Achsspindeln 14 (von welchen nur eine gezeigt ist) auf, die durch geeignete Mittel, beispielsweise Schweißen, an jeweiligen Enden des Mittelrohrs angebracht sind. Eine Radendanordnung 12 ist an jeder Achsspindel 14 der Achse 10 angebracht. Da jede der Achsspindeln 14 und deren jeweilige Radendanordnungen 12 gleich sind, werden aus Gründen der Kürze und Klarheit nur eine Achsspindel und ihre jeweilige Radendanordnung beschrieben. Die Radendanordnung 12 weist eine Lageranordnung 13 mit einem innenseitigen Lager 16 und einem außenseitigen Lager 18 auf, die an dem außenseitigen Ende der Achsspindel 14 angebracht sind. Eine Spindelmutteranordnung 20 ist in Gewindeeingriff mit dem äußeren Ende der Achsspindel 14 und befestigt das innenseitige Lager 16 und das außenseitige Lager 18 an ihrer Position. Eine Radnabe 22 der Radendanordnung 12 ist in an sich bekannter Weise drehbar an dem innenseitigen Lager 16 und dem außenseitigen Lager 18 montiert.
Eine Radkappe 24 der Radendanordnung 12 ist an dem äußeren Ende der Radnabe 22 durch mehrere Bolzen 26 montiert, von denen sich jeder durch jeweils eine der mehreren in der Radkappe gebildeten Öffnungen 28 erstreckt und in Gewindeeingriff mit jeweils einer von mehreren in der Radnabe gebildeten, fluchtenden Gewindeöffnungen 30 ist. Auf diese Weise schließt die Radkappe 24 das äußere Ende der Radnabe 22 und somit die Radendanordnung 12. Eine umlaufende Hauptdichtung 32 ist drehbar auf dem innenseitigen Ende der Radendanordnung 12 angebracht und schließt das innenseitige Ende der Radendanordnung. Bei einer typischen Doppelrad-Konfiguration eines Schwerlastfahrzeugs werden mehrere Gewindebolzen 34 verwendet, um eine Bremstrommel 36 und zwei Radfelgen 38 an der Radendanordnung 12 zu montieren. Jeder Reifen eines (nicht dargestellten) Paars ist, wie auf diesem Gebiet bekannt, auf einer jeweiligen Felge 38 montiert.
Wie zuvor erwähnt, weist die Radendanordnung 12 Komponenten des Radfüllsystems 40 auf. Genauer gesagt, ist eine Mittelbohrung 48 in der Achsspindel 14 der Achse 10 gebildet, durch welche sich eine Pneumatikleitung 44 des Reifenfüllsystems 40 in Richtung eines äußeren Endes der Achsspindel erstreckt. Eine Pneumatikleitung 44 ist fluidisch mit einer an dem Schwelastfahrzeug vorgesehenen (nicht dargestellten) Luftquelle, beispielsweise einem Lufttank, und einer herkömmlichen Drehdurchführung 42 des Reifenfüllsystems 40 verbunden und erstreckt sich zwischen diesen. Die Drehdurchführung 42 ist an einem Einsatz 50 befestigt, der in eine gefräste Senkbohrung 52 eingepresst ist, welche an einem außenseitigen Ende der Achsspindel in der Mittelbohrung 48 der Achsspindel 14 gebildet ist, wodurch die Verbindung der Pneumatikleitung 44, bei welcher es sich um eine statische Komponente handelt, mit einer sich mit den Reifen drehenden Luftschlauchanordnung 46 vereinfacht ist.
Die Luftschlauchanordnung 46 weist einen ersten Schlauch 54 auf, der an einem seiner Enden mit der herkömmlichen Drehdurchführung 42 in der Radkappe 24 fluidisch verbunden ist, und an seinem anderen Ende mit einem T-Stück 56 fluidisch verbunden ist, dass sich durch die Radkappe erstreckt und an der Radkappe befestigt ist. Weitere (nicht dargestellte) Pneumatikleitungen oder Schläuche sind mit jedem von zwei Auslässen des T-Stücks 56 außerhalb der Radkappe 24 mit jedem auf Felgen 38 montierten Reifen eines jeweiligen Paars fluidisch verbunden und erstrecken sich von den Auslässen zu den Reifen. Auf diese Weise strömt Luft von der an dem Schwerlastfahrzeug befindlichen Luftquelle durch die Pneumatikleitung 44, die Drehdurchführung 42, den ersten Luftschlauch 54 und das T-Stück 56 zu den Reifen. Alternativ kann die Achse 10 druckbeaufschlagt sein, wobei in diesem Fall die Pneumatikleitung 44 nicht verwendet wird, und die Drehdurchführung 42 in direkter Fluidverbindung mit der Druckluft in der Mittelbohrung 48 steht. Bei derartigen Konfigurationen ist die Luftschlauchanordnung 46 drehbar mit der Drehdurchführung 42 in der Radkappe 24 verbunden, erstreckt sich durch die Radkappe und ist an dieser befestigt, und ist über geeignete Einrichtungen, wie Pneumatikleitungen, mit den Reifen verbunden.
Zum weiteren Verständnis der Drehdurchführung mit der Energiegewinnungsstruktur gemäß dem offenbarten Gegenstand und der Umgebung, in welcher diese arbeitet, ist in den 2-3 eine Radkappe 176 dargestellt und nachfolgend beschrieben, welche Komponenten eines Radfüllsystems 170 enthält und aufnimmt, einschließlich einer herkömmlichen Drehdurchführung 86, und einen Radendsensor 300 (2) verwendet, um Zustände in der zugehörigen Radendanordnung zu überwachen. Die Radnabe 176 ist von dem in dem US-Patent Nr. 9,132,704 der Anmelderin des offenbarten Gegenstands, Hendrickson USA, L.L.C., beschriebenen Typ.
Die Radkappe 176 weist eine zylindrische Seitenwand 178 auf. Die Radkappe 176 weist ferner eine Zwischenwand 177 auf, die einstückig mit der Seitenwand 178 ausgebildet ist. Die Zwischenwand 177 verläuft senkrecht zur Seitenwand 178. Die Zwischenwand 177 schafft einen Montageträger für Komponenten des Füllsystems 170, welche nachfolgend im Einzelnen beschrieben werden. Ein sich radial erstreckender Flansch 180 ist an einem innenseitigen Endbereich 179 der Seitenwand 178 ausgebildet, und ist mit mehreren Bolzenöffnungen 182 (2) versehen, durch welche hindurch mehrere (nicht dargestellte) Bolzen zum Befestigen der Radkappe 176 an dem außenseitigen Ende einer (nicht dargestellten) Radnabe einer (nicht dargestellten) Radendanordnung, beispielsweise der Radnabe 22 der Radendanordnung 12 (1), angeordnet sind. Genauer gesagt, erstreckt sich jeder der mehreren Bolzen durch eine jeweilige von mehreren Bolzenöffnungen 182 und ist in Gewindeeingriff mit einer jeweiligen von mehreren (nicht dargestellten) fluchtenden Gewindeöffnungen, die in dem äußeren Ende der Radnabe gebildet sind. Die Radkappe 176 weist ferner eine diskrete außenseitige Wand 190 (2) zum Abdichten des äußeren Endes der Radkappe und somit der Radendanordnung auf, wie im Folgenden näher beschrieben.
Die Radkappe 176 integriert die Befestigung von Komponenten des Reifenfüllsystems 170, einschließlich der herkömmlichen Drehdurchführung 86, und nimmt diese auf. Das Reifenfüllsystem 170 weist eine Doppel-Radventilanordnung 172 eines auf diesem Gebiet bekannten Typs auf, welche in die Zwischenwand 177 der Radkappe 176 integriert ist. Genauer gesagt, und unter Bezugnahme auf 2, weist die Doppel-Radventilanordnung 172 zwei Radventile 148A und 148B auf. Jedes Radventil 148A und 148B ist in einer jeweiligen Radventilgehäusekammer 216A und 216B, die in der Zwischenwand 177 der Radkappe gebildet ist, angeordnet und ist durch geeignete Mittel, beispielsweise (nicht dargestellte) Befestigungseinrichtungen, an der Zwischenwand 176 angebracht. Auf diese Weise wirkt die Zwischenwand 177 der Radkappe 176 als ein Doppel-Radventilgehäuse für die Radventile 148A und 148B. Bezug nehmend auf 2, weist die Radkappe 176 auch zwei zylindrische Bohrungen 222 auf, die durch die Seitenwand 178 und in die Zwischenwand 177 ungefähr einhundertachtzig (180) Grad voneinander versetzt ausgebildet sind, wodurch eine optimale Ausbildung für zwei (nicht dargestellte) Reifenschläuche ermöglicht ist, die über jeweilige Kupplungen direkt mit den zylindrischen Bohrungen verbunden sind, wobei sich jeder Schlauch bei einer Doppelradkonfiguration eines Schwerlastfahrzeugs zu einem jeweiligen Reifen eines Reifenpaars erstreckt.
Jedes Radventil 148A und 148B ist ein federvorgespanntes Membranventil, das unter normalen Betriebsbedingungen offen bleibt und in der Lage ist, jeden Reifen in dem Reifenfüllsystem 170 von einem oder mehreren Reifen zu isolieren, welche einen erheblichen Druckverlust aufweisen, beispielsweise wenn der Reifen durchstochen ist, wie allgemein bekannt. Jedes Radventil 148A und 148B ist ebenfalls in der Lage, jeden Reifen von den anderen Komponenten des Reifenfüllsystems 170 zu isolieren, wenn in dem System ein Leck auftritt, das die Füllkapazität des Systems übersteigt, wie ebenfalls bekannt.
Bezug nehmend auf die 2-3, weist das Reifenfüllsystem 170 ferner eine Pneumatikverteilerplatte 204 auf. Die Pneumatikverteilerplatte 204 weist eine außenseitige Fläche 206 auf, die an einer innenseitigen Fläche 186 (3) der Zwischenwand 177 der Radkappe 176 angeordnet ist. Die Pneumatikverteilerplatte 204 weist eine innenseitige Fläche 208 (3) auf, an welcher die Drehdurchführung 86 angeordnet und befestigt ist. Die Pneumatikverteilerplatte 204 ist an der innenseitigen Fläche 186 (3) der Zwischenwand 177 der Radkappe 176 über mehrere, durch axiale Öffnungen 205 (2) in der Pneumatikverteilerplatte hindurch angeordnete (nicht dargestellte) Befestigungseinrichtungen befestigt, welche in Gewindeeingriff mit (nicht dargestellten) fluchtenden axialen Öffnungen sind, welche in der Radkappenzwischenwand gebildet sind. Bezug nehmend auf 3, weist die Pneumatikverteilerplatte 204 eine mittige Ausnehmung 210 und zwei Zufuhröffnungen 214 auf, die in der Pneumatikverteilerplatte an der mittigen Ausnehmung ausgebildet sind. Jede der Zufuhröffnungen 214 ist in Fluidverbindung mit einem jeweiligen Radventil 148A, 148B, das in der Zwischenwand 177 der Radkappe 176 aufgenommen ist.
Bezug nehmend auf die 2-3, weist die Drehdurchführung 86 ein Gehäuse 84 auf. Das Gehäuse 84 ist mit einem Befestigungsflansch 85 zum Anbringen der Drehdurchführung 86 an der Pneumatikverteilerplatte 204 des Reifenfüllsystems 170 ausgebildet. Genauer gesagt, und unter Bezugnahme auf 2, ist der Befestigungsflansch 85 des Gehäuses 84 mit mehreren Öffnungen 87 ausgebildet, die mit entsprechenden, in der Pneumatikverteilerplatte 204 gebildeten Öffnungen 207 fluchten. Mehrere Befestigungseinrichtungen 188 sind durch Öffnungen 87 des Befestigungsflanschs 85 hindurch angeordnet und in Gewindeeingriff mit den entsprechenden, in der Pneumatikverteilerplatte 204 gebildeten Öffnungen 207, um das Gehäuse 84 der Drehdurchführung 86 an der Pneumatikverteilerplatte zu befestigen. Bezug nehmend auf die 2-3, sitzt eine außenseitige Erweiterung 89 des Befestigungsflanschs 85 in der mittigen Ausnehmung 210 (3) der Pneumatikverteilerplatte 204, wenn das Gehäuse 84 in der zuvor beschriebenen Weise an der Pneumatikverteilerplatte befestigt ist. Eine Dichtung 88 ist zwischen dem Befestigungsflansch 85 des Drehdurchführungsgehäuses 84 und der innenseitigen Fläche 208 (3) der Pneumatikverteilerplatte 204 angeordnet, um eine Dichtung zwischen dem Drehdurchführungsgehäuse und der Pneumatikverteilerplatte zu schaffen.
Die Drehdurchführung 86 weist einen Schaft 90 mit einem innenseitigen Gewindebereich 92 auf. Der innenseitige Gewindebereich 92 des Schafts 90 greift mit einem (nicht dargestellten) weiblichen Schlauchanschluss einer (nicht dargestellten) Pneumatikleitung des Reifenfüllsystems 170, beispielweise der zuvor beschriebenen Pneumatikleitung 44 (1), zusammen. Die Pneumatikleitung ist ihrerseits an eine an dem Schwerlastfahrzeug angeordnete (nicht dargestellte) Luftquelle, beispielsweise einen Lufttank, angeschlossen und mit dieser in Fluidverbindung, Der innenseitige Gewindebereich 92 des Schafts 90 kann mit der Pneumatikleitung mittels einer beliebigen Pneumatikverbindungseinrichtung mit oder ohne Gewinde verbunden sein, einschließlich Gewinden, Steckverbindungen, Schlauchverbindungen, gecrimpten Verbindungen, Reibverbindungen, Schlauchschellen, und dergleichen. Bezug nehmend auf die 2-3, weist der Schaft 90 der Drehdurchführung 86 ferner einen außenseitigen Bereich 98 auf, der eine drehbare Montage des Gehäuses 84 der Drehdurchführung ermöglicht. Genauer gesagt, ist zur Vereinfachung der drehbaren Montage des Gehäuses 84 der Drehdurchführung 86 an dem außenseitigen Bereich 98 des Schafts 90 der Drehdurchführung jedes von zwei Lagern 102 auf den außenseitigen Bereich des Schafts gepresst, und der außenseitige Bereich des Schafts mit den Lagern wird in einen Montagehohlraum 104 (3) gepresst, der in dem Gehäuse gebildet ist. Die Lager 102 ermöglichen der Radkappe 72 und dem daran angebrachten Drehdurchführungsgehäuse 84 ein Drehen um den Schaft 90, der statisch bleibt. Um eine zusätzliche Dichtung zwischen dem Schaft 90 und dem Drehdurchführungsgehäuse 84 zu schaffen, ist eine außenseitige Nut 106 (3) in dem Gehäuse gebildet, und eine Drehdichtung 108 ist in der Nut an dem außenseitigen Ende des außenseitigen Bereichs 98 des Schafts angeordnet. Bezug nehmend auf 3, ist der Schaft 90 mit einer Mittelbohrung 100 ausgebildet, welche den Durchtritt von Luft durch die Drehdurchführung 86 erleichtert.
Weiter Bezug nehmend auf 3 ist, wenn die Drehdurchführung86 an der innenseitigen Fläche 208 der Pneumatikverteilerplatte 204 befestigt ist, ein Versorgunghohlraum 212 zwischen der Drehdurchführung und der Pneumatikverteilerplatte an der mittigen Ausnehmung 210 gebildet. Zwei Zufuhröffnungen 214 sind in der Pneumatikverteilerplatte 204 an der mittigen Ausnehmung 210 ausgebildet, welche das Strömen von Luft von der Mittelbohrung 100 des Schafts 90 durch den Zufuhrhohlraum 212 und über die Zufuhröffnungen in die Pneumatikverteilerplatte ermöglichen. Genauer gesagt strömt Luft von der an dem Schwerlastfahrzeug befindlichen Luftquelle die Mittelbohrung 100 des Schafts 90, den Zufuhrhohlraum 212 und die Zufuhröffnungen 214 in der Pneumatikverteilerplatte 204, welche den Luftstrom in zwei getrennte Wege teilen, so dass Luft in jedes Radventil 148A und 148B strömt. Wenn jedes Radventil 148A und 148B offen ist, strömt Luft von jedem der Radventile durch einen jeweiligen, in der Pneumatikverteilerplatte 204 ausgebildeten Radventilport 218A und 218B, einen jeweiligen, in der Pneumatikverteilerplatte ausgebildeten (nicht dargestellten) Kanal, und aus der Pneumatikverteilerplatte durch einen jeweiligen, in der Platte gebildeten Austrittsport 220A und 220B. Jeder Austrittsport 220A und 220B der Pneumatikverteilerplatte 204 ist in Fluidverbindung mit einer jeweiligen, in der Zwischenwand 177 der Radkappe 176 gebildeten zylindrischen Bohrung 222 (von welchen nur eine dargestellt ist - 2), die ihrerseits über eine jeweilige (nicht dargestellte) Verbindung und eine (nicht dargestellte) Pneumatikleitung mit jeweiligen Reifen des Schwerlastfahrzeugs in Fluidverbindung stehen. Im Falle eines erheblichen Druckverlusts in einem der Reifen oder in den Pneumatikkomponenten des Reifenfüllsystems 170, der einen Abfall des Druckniveaus in der Pneumatikleitung unter die gewählte Druckeinstellung ermöglicht, bewirkt die Federvorspannung der Radventile 148A und 148B ein Schließen derselben, wodurch jeder Reifen von dem Rest des Reifenfüllsystems isoliert wird.
Bezug nehmend auf 2, ermöglich die Radkappe 176 das Anbringen des Radendsensors 300 in der Radkappe. Der Radendsensor 300 ist von dem in dem US-Patent Nr. 9,933,337 der Anmelderin des offenbarten Gegenstands, Hendrickson USA, L.L.C., beschriebenen Typ. Der Radendsensor 300 weist einen Sensorblock 320 auf, der mit einem Umfangsring 321 zum Anbringen des Radendsensors 300 in der Radnabe 176 ausgebildet ist. Der Sensorblock 320 weist ferner einen Komponentenmontageblock 327 auf, der einstückig innerhalb des Umfangsrings 321 ausgebildet ist. Der Komponentenmontageblock 327 ist mit mehreren verschieden gro-ßen und geformten (nicht dargestellten) Ausnehmungen zum Aufnehmen von Komponenten des Radendsensors 300 ausgebildet. Eine Hauptplatine 354 und zwei Batterien 324 zum Liefern elektrischer Energie an die Platine über zwei Drähte 355 sind an den in dem Komponentenmontageblock 327 ausgebildeten Ausnehmungen durch ein beliebiges auf diesem Gebiet bekanntes Mittel angebracht und in diesen aufgenommen. Die Hauptplatine 354 weist (nicht dargestellte) Sensorinstrumente zum Erfassen bestimmter spezifischer Betriebsbedingungen auf und erzeugt auf bekannte Weise Datensignale. Die Hauptplatine 354 weist einen oder mehr Prozessoren 356 auf, welche die Datensignale von den Sensorinstrumenten auf, um die erfassten Daten zu sammeln und zu verarbeiten. Der Radendsensor 300 weist eine betriebsmäßig mit der Hauptplatine 354 verbundene (nicht dargestellte) Lichtemissionsdiodenanzeige (LED), die eine visuelle Anzeige unerwünschter Betriebszustände, die Aufmerksamkeit oder Service in der Radendanordnung erfordern, liefert, wie in der Hauptplatine programmiert. Alternativ kann der Radendsensor 300 eine betriebsmäßig mit der Hauptplatine 354 verbundene integrierte RF-Antenne aufweisen, die zur Erzeugung von Signalen für die drahtlose Datenübertragung an einen für den Fahrzeugführer während des Fahrzeugbetriebs sichtbaren oder nicht sichtbaren Empfänger, der derartige unerwünschte Betriebsbedingungen anzeigt, oder für die drahtlose Datenübertragung an einen entfernten Empfänger verwendet wird, um eine zentrale Sammlung und Analyse zu ermöglichen, beispielsweise ein Computer oder ein Smartphone.
Der Sensorblock 320 ist in der Radkappe 176 unter Verwendung einer Radendsensormontageanordnung 325 der Radkappe angebracht. Die Radendsensormontageanordnung 325 weist allgemein einen Haltering 326, eine ringförmige erste Dichtung 328, und eine ringförmige zweite Dichtung 330 auf. Die erste Dichtung 328 ist zwischen einer innenseitigen Fläche 323 des Umfangstrings 321 und einem außenseitigen Ende 200 (2-3) der Seitenwand 178 der Radkappe 176 angeordnet. Die erste Dichtung 328 ist mit mehreren umfangsmäßig beabstandeten Öffnungen 329 versehen. Der Umfangsring 321 ist mit mehreren umfangsmäßig beabstandeten Öffnungen 336 versehen, die sich axial durch den Umfangsring erstrecken. Die Öffnungen 336 des Umfangsrings 321 sind umfangsmäßig mit den mehreren Öffnungen 329 der ersten Dichtung 328 und mehreren umfangsmäßig beabstandeten Gewindeöffnungen 240 ausgerichtet, welche in dem außenseitigen Ende 200 der Seitenwand 178 der Radkappe 176 gebildet sind.
Weiter Bezug nehmend auf 2, sitzt die außenseitige Wand 190 der Radkappe 176 in einer umfangsmäßig verlaufenden Ausnehmung 322, die in dem Umfangsring 321 ausgebildet ist, so dass die außenseitige Fläche mit der außenseitigen Fläche des Umfangsrings komplanar ist. Eine Dichtung oder eine Ringdichtung (nicht dargestellt) ist zwischen der außenseitigen Wand 190 der Radkappe 176 und der Ausnehmung 322 angeordnet, um eine Dichtung zwischen der außenseitigen Wand und der Ausnehmung zum Schutz elektronischer Komponenten des Radendsensors 300 vor dem Eindringen von Verunreinigungen zu schaffen. Die außenseitige Wand 190 kann getönt, transparent, oder transluzent sei, um einem Fahrzeugführer zu ermöglichen, die LED-Anzeige der Hauptplatine 354 zu erkennen, falls diese verwendet wird, und/oder eine visuelle Inspektion von Komponenten des Radendsensors 300 und/oder unerwünschter Betriebsbedingungen in der Radendanordnung, auch in der Radkappe 176, zu ermöglichen.
Die zweite Dichtung 330 der Radendsensormontageanordnung 325 ist zwischen der innenseitigen Fläche des Halterings 326 und der komplanaren Verbindung der außenseitigen Fläche der außenseitigen Wand 190 der Radkappe 176 und der außenseitigen Fläche des Umfangsrings 321 des Sensorblocks 320 angeordnet. Die zweite Dichtung 330 ist mit mehreren umfangsmäßig beabstandeten Öffnungen 331 versehen, die in Umfangsrichtung mit Öffnungen 336 des Umfangsrings 321 ausgerichtet sind. Der Haltering 326 ist mit mehreren umfangsmäßig beabstandeten Öffnungen 332 versehen, die sich durch den Haltering erstrecken und in Umfangsrichtung mit mehreren Öffnungen 331 der zweiten Dichtung 330 ausgerichtet sind. Mehrere Schrauben oder andere mechanische Befestigungseinrichtungen 333 sind durch jeweilige fluchtende Öffnungen 332 des Halterings 326, Öffnungen 331 der zweiten Dichtung 330, Öffnungen 336 des Umfangsrings 321, Öffnungen 329 der ersten Dichtung 328, angeordnet und sind in Gewindeeingriff mit Gewindeöffnungen 240 des außenseitigen Endes 200 der Seitenwand 178 der Radkappe 176, um den Radendsensor 300 in der Radkappe zu halten und zu befestigen.
Obwohl im Allgemeinen für den beabsichtigten Zweck geeignet, verwendet der Radendsensor 300 Batterien 324, um die Platine 354 mit elektrischer Energie zu versorgen und die dem Radendsensor zugeordneten Sensorinstrumente zu bestromen. Die Batterien 324, welche wegwerfbare Stromquellen sind, müssen letztendlich ersetzt werden, was ein Entfernen des Radendsensors 300 von der Radkappe 176 erfordert, woraus mehr Fahrzeugwartung und Kosten sowie Ausfallzeiten des Schwerlastfahrzeugs resultieren. Darüber hinaus kann das Entfernen des Radendsensors 300 von der Radkappe 176 das Innere der Radkappe freilegen, was potentiell zum Eindringen von Verschmutzungen in die Radkappe oder zum Austreten von Schmiermittel aus der Radkappe und somit der Radendanordnung führen kann. Zwar könnte der Radendsensor 300 in dem Versuch, die Lebensdauer der Batterien 324 zu verlängern, Energiesparstrategien verwenden, beispielsweise die Funktionalität bestimmter Komponenten des Radendsensors unter bestimmten Betriebsbedingungen des Schwerlastfahrzeugs zu verringern, jedoch verringern derartige Strategien unerwünschterweise die Funktionalität der Radendsensors unter diesen Bedingungen. Die Drehdurchführung mit Energiegewinnungsstruktur nach dem offenbarten Gegenstand überwindet die zuvor beschriebenen Nachteile, Mankos und Einschränkungen und wird nachfolgend beschrieben.
Eine erste exemplarische Ausführungsform der Drehdurchführung mit einer Energiegewinnungsstruktur nach dem offenbarten Gegenstand ist in den 4-8 dargestellt und allgemein mit 700 bezeichnet. Die erste exemplarische Ausführungsform der Drehdurchführung 700 ist in Verwendung bei einem Reifenfüllsystem 470 (4-6) dargestellt, welche Komponenten aufweist, die in einer Radkappe 576 aufgenommen oder an dieser montiert sind (4-5), in der ebenfalls ein Radendsensor 400 (4-5) montiert ist. Die Radnabe 576 ist von dem in dem US-Patent Nr. 9,132,704 der Anmelderin des offenbarten Gegenstands, Hendrickson USA, L.L.C., beschriebenen Typ.
Bezug nehmend auf die 4-5, ist die Radkappe 576 hinsichtlich der Struktur und der Funktion der zuvor beschriebenen Radkappe 176 ähnlich, und weist allgemein eine zylindrische Seitenwand 578 auf. Die Radkappe 576 weist auch einen kegelstumpfförmigen Übergangsbereich 579 auf, die sich von der Seitenwand 578 nach außen erstreckt. Eine Zwischenwand 577 der Radnabe 576 ist einstückig mit dem kegelstumpfförmigen Übergangsbereich 579 ausgebildet und erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu der Seitenwand 578. Die Zwischenwand 577 schafft einen Montageträger für Komponenten des Füllsystems 470, welche nachfolgend im Einzelnen beschrieben werden. Die Zwischenwand 577 ist auch mit einer mittigen Öffnung 575 (4) ausgebildet, deren Bedeutung im Folgenden beschrieben wird. Es sei darauf hingewiesen, dass andere Formen und Konfigurationen der Radkappe 576, einschließlich der Seitenwand 578, des Übergangsbereichs 579 und/oder der Zwischenwand 577 verwendet werden können, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen, beispielsweise eine einstückig oder mehrteilig ausgebildete integrierte Kuppel- oder Kegelform und/oder eine als außenseitige Wand ausgebildete Zwischenwand.
Ein sich radial erstreckender Flansch 580 ist an dem innenseitigen Ende der Seitenwand 578 der Radkappe 576 ausgebildet, und ist mit mehreren Bolzenöffnungen 582 versehen, um der Radkappe 576 mit mehreren (nicht dargestellten) Bolzen an dem außenseitigen Ende einer (nicht dargestellten) Radnabe einer Radendanordnung, beispielsweise der zuvor beschriebenen Radnabe 22 (1) der Radendanordnung 12 (1), zu befestigen. Auf diese Weise definiert die Radkappe 576 eine innere Kammer 583. Es sei darauf hingewiesen, dass dem Fachmann bekannte andere Mittel als Bolzen zum Befestigen der Radkappe 576 an der Radnabe verwendet werden können, beispielsweise eine Gewindeverbindung zwischen der Radkappe und der Radnabe, andere Arten von mechanischen Befestigungseinrichtungen und/oder ein Presssitz. Bezug nehmend auf die 4, weist die Radkappe 576 ferner eine diskrete außenseitige Wand 590 zum Abdichten des äußeren Endes der Radkappe und somit der Radendanordnung auf.
Wie in 4 dargestellt, ist der Radendsensor 400 in der Radnabe 576 montiert. Der Radendsensor 400 ist dem zuvor geschriebenen Radendsensor 300 ähnlich und ist von dem in dem US-Patent Nr. 9,933,337 der Anmelderin des offenbarten Gegenstands, Hendrickson USA, L.L.C., beschriebenen Typ. Bezug nehmend auf die 4-5, weist der Radendsensor 400 einen Sensorblock 420 auf, der mit einem Umfangsring 421 zum Montieren des Radendsensors in der Radkappe 576 ausgebildet ist. Der Sensorblock 420 weist ferner einen Komponentenmontageblock 427 (4) auf, der einstückig innerhalb des Umfangsrings 421 ausgebildet ist. Der Komponentenmontageblock 427 ist mit mehreren verschieden großen und geformten (nicht dargestellten) Ausnehmungen zum Aufnehmen von Komponenten des Radendsensors 400, einschließlich einer Hauptplatine 454 (4) und zugehörigen Prozessoren, einer (nicht dargestellten) LED-Anzeige, einer (nicht dargestellten) RF-Antenne, sofern verwendet, und (nicht dargestellten) Sensorinstrumenten ausgebildet, welche durch beliebige auf diesem Gebiet bekannte Mittel in den Ausnehmungen angebracht und aufgenommen sind.
Bezug nehmend auf 4, ist der Sensorblock 420, und somit der Radendsensor 400, in der Radkappe 576 unter Verwendung einer Radendsensormontageanordnung 425 angebracht. Die Radendsensormontageanordnung 425 weist allgemein einen Haltering 426, eine ringförmige erste Dichtung 428, und eine ringförmige zweite Dichtung 430 auf. Die erste Dichtung 428 ist zwischen einer innenseitigen Fläche 423 des Umfangstrings 421 und einem außenseitigen Ende 500 des Übergangsbereichs 579 der Radkappe 576 angeordnet. Die erste Dichtung 428 ist mit mehreren umfangsmäßig beabstandeten Öffnungen 429 versehen. Der Umfangsring 421 ist mit mehreren umfangsmäßig beabstandeten Öffnungen 436 (4) versehen, die sich axial durch den Umfangsring erstrecken. Die Öffnungen 436 des Umfangsrings 421 sind umfangsmäßig mit den mehreren Öffnungen 429 der ersten Dichtung 428 und mehreren umfangsmäßig beabstandeten Gewindeöffnungen 540 ausgerichtet, welche in dem außenseitigen Ende 500 des Übergangsbereichs 579 der Radkappe 576 gebildet sind.
Die außenseitige Wand 590 der Radkappe 576 sitzt in einer umfangsmäßig verlaufenden Ausnehmung 422, die in dem Umfangsring 421 ausgebildet ist, so dass die außenseitige Fläche mit der außenseitigen Fläche des Umfangsrings komplanar ist. Eine Dichtung oder eine Ringdichtung 434 ist zwischen der außenseitigen Wand 590 der Radkappe 576 und der Ausnehmung 422 des Umfangsrings 421 angeordnet, um eine Dichtung zwischen der außenseitigen Wand und der Ausnehmung zum Schutz elektronischer Komponenten des Radendsensors 400, wie der Hauptplatine 454, vor dem Eindringen von Verunreinigungen zu schaffen. Die außenseitige Wand 590 der Radkappe 576 ist getönt, transparent oder transluzent, um eine visuelle Inspektion von Komponenten des Radendsensors 400, beispielsweise der LED-Anzeige, sofern verwendet, zu ermöglichen, um festzustellen, ob unerwünschte Betriebsbedingungen in der Radendanordnung existieren und/oder Schmiermittelstände in der Radkappe 576 zu prüfen.
Die zweite Dichtung 430 der Radendsensormontageanordnung 425 ist zwischen der innenseitigen Fläche des Halterings 426 der Radendsensormontageanordnung und der komplanaren Verbindung der außenseitigen Fläche der außenseitigen Wand 590 und der außenseitigen Fläche des Umfangsrings 421 des Sensorblocks 420 angeordnet. Die zweite Dichtung 430 ist mit mehreren umfangsmäßig beabstandeten Öffnungen 431 versehen. Der Haltering 426 ist mit mehreren umfangsmäßig beabstandeten Öffnungen 432 versehen, die sich durch den Haltering erstrecken und in Umfangsrichtung mit mehreren Öffnungen 431 der zweiten Dichtung 430 ausgerichtet sind. Mehrere Schrauben 424 oder andere mechanische Befestigungseinrichtungen sind durch jeweilige fluchtende Öffnungen 432 des Halterings 426, Öffnungen 431 der zweiten Dichtung 430, Öffnungen 436 des Umfangsrings 421, Öffnungen 429 der ersten Dichtung 428, angeordnet und sind in Gewindeeingriff mit Gewindeöffnungen 540 des außenseitigen Endes 500 des Übergangsbereichs 579 der Radkappe 576, um den Radendsensor 400 in der Radkappe zu halten und zu befestigen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Radkappe 576 und/oder die Radendsensormontageanordnung 425 andere Komponenten, Konfigurationen und/oder Strukturen als dargestellt und beschrieben aufweisen könnten, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen.
Bezug nehmend auf die 4-5, integriert die Radkappe 576 die Befestigung von Komponenten des Reifenfüllsystems 470, einschließlich der ersten exemplarischen Ausführungsform der Drehdurchführung mit der Energiegewinnungsstruktur 700, und nimmt diese auf. Das Reifenfüllsystem 470 ist im Allgemeinen hinsichtlich der Struktur und Funktion dem zuvor beschriebenen Reifenfüllsystem 170 ähnlich, mit der Ausnahme, dass es die erste exemplarische Ausführungsform der Drehdurchführung 700 verwendet. Bezug nehmend auf 4, weist das Reifenfüllsystem 470 eine Doppel-Radventilanordnung 672 auf, welche in die Zwischenwand 577 der Radkappe 576 integriert ist. Genauer gesagt, weist die Doppel-Radventilanordnung 672 zwei Radventile 648A und 648B auf. Jedes Radventil 648A und 648B ist in einer jeweiligen Radventilgehäusekammer 516A und 516B, die in der Zwischenwand 577 der Radkappe 576 gebildet ist, angeordnet. Auf diese Weise wirkt die Zwischenwand 577 der Radkappe 576 als ein Doppel-Radventilgehäuse für die Radventile 648A und 648B. Bezug nehmend auf 5, weist die Radkappe 576 auch zwei zylindrische Bohrungen 622 (von denen nur eine dargestellt ist) auf, die ungefähr einhundertachtzig (180) Grad voneinander versetzt in der Zwischenwand 577 ausgebildet sind, wodurch eine optimale Ausbildung für zwei (nicht dargestellte) Reifenschläuche ermöglicht, die über jeweilige (nicht dargestellte) Kupplungen direkt mit den zylindrischen Bohrungen verbunden sind, wobei sich jeder Schlauch bei einer Doppelradkonfiguration eines Schwerlastfahrzeugs zu einem jeweiligen Reifen eines Reifenpaars erstreckt. Alternativ kann ein (nicht dargestellter) einzelner Reifenschlauch mit einer der zylindrischen Bohrungen 622 über eine jeweilige (nicht dargestellte) Kupplung verbunden sein, und die andere zylindrische Bohrung kann verschlossen oder abgedichtet sein, wobei sich bei einer einrädrigen Ausbildung des Schwerlastfahrzeugs der einzelne Reifenschlauch zu einem einzelnen (nicht dargestellten) Reifen, beispielsweise einem einzelnen Breitreifen, erstreckt und mit diesem verbunden ist. Bei einer derartigen einrädrigen Ausbildung des Schwerlastfahrzeugs kann die Radkappe 576 mit lediglich einer einzelnen zylindrischen Bohrung 622 ausgebildet sein, mit welcher der einzelne Reifenschlauch über eine Kupplung verbunden ist.
Jedes Radventil 648A und 648B ist ein federvorgespanntes Membranventil, das unter normalen Betriebsbedingungen offen bleibt und in der Lage ist, jeden Reifen in dem Reifenfüllsystem 470 von einem oder mehreren Reifen zu isolieren, welche einen erheblichen Druckverlust aufweisen, beispielsweise wenn der Reifen durchstochen ist. Jedes Radventil 648A und 648B ist ebenfalls in der Lage, jeden Reifen von den anderen Komponenten des Reifenfüllsystems 470 zu isolieren, wenn in dem System ein Leck auftritt, das die Füllkapazität des Systems übersteigt.
Bezug nehmend auf die 4-6, weist das Reifenfüllsystem 470 ferner eine Pneumatikverteilerplatte 604 auf, die hinsichtlich der Struktur und der Funktion der zuvor beschriebenen Pneumatikverteilerplatte 204 im Wesentlichen ähnlich ist. Die Pneumatikverteilerplatte 604 weist eine außenseitige Fläche 606 auf (4 und 6), die an einer innenseitigen Fläche 586 (4 und 6) der Zwischenwand 577 angeordnet ist. Die Pneumatikverteilerplatte 604 weist eine innenseitige Fläche 608 auf, an welcher die Drehdurchführung 700 gemäß der ersten Ausführungsform angebracht ist, wie im Folgenden beschrieben. Bezug nehmend auf 5, ist die Pneumatikverteilerplatte 604 an der innenseitigen Fläche 586 der Zwischenwand 577 der Radkappe 576 über mehrere, durch (nicht dargestellte) axiale Öffnungen in der Pneumatikverteilerplatte hindurch angeordnete Befestigungseinrichtungen 609 befestigt, welche in Gewindeeingriff mit (nicht dargestellten) fluchtenden axialen Öffnungen sind, welche in der Radkappenzwischenwand gebildet sind. Bezug nehmend auf die 4 und 6, weist die Pneumatikverteilerplatte 604 eine mittige Ausnehmung 610 und zwei Zufuhröffnungen 614 auf, die in der Pneumatikverteilerplatte an der mittigen Ausnehmung ausgebildet sind. Jede der Zufuhröffnungen 614 der Pneumatikverteilerplatte 604 ist in Fluidverbindung mit einem jeweiligen Radventil 648A und 648B, das in der Zwischenwand 577 der Radkappe 576 aufgenommen ist.
Bezug nehmend auf die 4-8, wird die Drehdurchführung 700 gemäß der ersten exemplarischen Ausführungsform als eine Komponente des Reifenfüllsystems 470 verwendet. Die Drehdurchführung 700 weist ein Gehäuse 784 auf. Das Gehäuse 784 weist eine im Wesentlichen zylindrische/gestufte Form auf und ist aus einem geeigneten starren Material wie Aluminium gebildet. Bezug nehmend auf die 4 und 6, ist das Gehäuse 784 mit einem ersten Hohlraum 792 und einem zweiten Hohlraum 794 ausgebildet. Bezug nehmend auf die 4-8, weist das Gehäuse 784 ferner einen Montageflansch 790 zum Anbringen der Drehdurchführung 700 an der Pneumatikverteilerplatte 604 des Reifenfüllsystems 470 auf. Genauer gesagt, und unter besonderer Bezugnahme auf die 7-8, ist der Montageflansch 790 mit mehreren Öffnungen 793 ausgebildet, die mit einer entsprechenden Vielzahl von (nicht dargestellten) Öffnungen in der innenseitigen Fläche 608 der Pneumatikverteilerplatte 604 fluchten. Bezug nehmend auf die 5 und 7-8, sind mehrere Befestigungseinrichtungen 791 (5) durch Öffnungen 793 des Befestigungsflanschs 790 hindurch angeordnet und in Gewindeeingriff mit den entsprechenden Öffnungen in der innenseitigen Fläche 608 der Pneumatikverteilerplatte 604, um das Gehäuse 784 der Drehdurchführung 700 an der Pneumatikverteilerplatte zu befestigen. Eine(nicht dargestellte) Dichtung kann zwischen dem Gehäuse 784 des Drehdurchführungsgehäuses 700 und der innenseitigen Fläche 608 der Pneumatikverteilerplatte 604 angeordnet, um eine Dichtung zwischen dem Drehdurchführungsgehäuse und der Pneumatikverteilerplatte zu schaffen.
Bezug nehmend auf die 4-8, weist die Drehdurchführung 700 gemäß der ersten exemplarischen Ausführungsform einen Schaft 786 mit einem innenseitigen Gewindebereich 787 (4-7) auf, der mit einem (nicht dargestellten) weiblichen Schlauchverbinder einer (nicht dargestellten) Pneumatikleitung zusammengreift, welche mit einer an dem Schwerlastfahrzeug angebrachten (nicht dargestellten) Luftquelle, beispielsweise einem Lufttank, verbunden und in Fluidverbindung ist. Es sei darauf hingewiesen, dass der Schaft 786 mit der Pneumatikleitung durch jede geeignete bekannte Pneumatikverbindungseinrichtung, beispielsweise mit oder ohne Gewinde verbunden sein, einschließlich Gewinden, Steckverbindungen, Schlauchverbindungen, gecrimpten Verbindungen, Reibverbindungen, Schlauchschellen, und dergleichen, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen. Bezug nehmend auf die 4, 6, und 8, weist der Schaft 786 der Drehdurchführung 700 ferner einen außenseitigen Bereich 788 auf, der eine drehbare Anbringung des Gehäuses 784 ermöglicht. Der Schaft 786 ist mit einer mittigen Bohrung 795 ausgebildet, die in Fluidverbindung mit der mit dem inneren Gewindebereich 787 verbundenen Pneumatikleitung steht. Die mittige Bohrung 795 erstreckt sich vollständig durch den innenseitigen Gewindebereich 787 und den außenseitigen Bereich 788 des Schafts 786. Es sei darauf hingewiesen, dass der Schaft 786 eine andere Struktur, Form und/oder Konfiguration als dargestellt und beschrieben aufweisen kann, ohne das Gesamtkonzept und den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen.
Bezug nehmend auf die 4 und 6, sind zur Vereinfachung der drehbaren Anbringung des Gehäuses 784 der ersten exemplarischen Ausführungsform der Drehdurchführung 700 um den außenseitigen Bereich 788 des Schafts 786 zwei Lager 730 auf den außenseitigen Bereich des Schafts gepresst, und der außenseitige Bereich des Schafts wird mit den Lagern in den im Gehäuse gebildeten ersten Hohlraum 792 eingepresst. Die Lager 730 ermöglichen somit dem Gehäuse 784, das an der Pneumatikverteilerplatte 604 angebracht ist, welche ihrerseits an der Zwischenwand 577 der Radnabe 576 angebracht ist, sich mit der Radkappe um den statisch bleibenden Schaft 786 zu drehen.
Nach einem wichtigen Aspekt des offenbarten Gegenstands ermöglicht die Drehdurchführung 700 gemäß der ersten exemplarischen Ausführungsform den Betrieb der Drehdurchführung zur Verwendung mit den Reifenfüllsystem 470, und weist eine Energiegewinnungsstruktur auf, welche die Drehung der Radkappe 576 und der angebrachten Drehdurchführung nutzt, um Elektrizität zum Bestromen des Radendsensors 400 und von Komponenten desselben zu erzeugen. Genauer gesagt, und unter Bezugnahme auf die 4, 6, und 8, weist die Drehdurchführung 700 eine in die Drehdurchführung integrierte Energiegewinnungsanordnung 750 auf. Die Energiegewinnungsanordnung 750 weist einen Spulenhalter 752 auf. Der Spulenhalter 752 ist im Wesentlichen ringförmig und in dem zweiten Hohlraum 794 des Gehäuses 784 der Drehdurchführung 700 angeordnet. Der Spulenhalter 752 ist an dem Montageflansch 790 des Gehäuses 784 über Befestigungseinrichtungen 753 (8) angebracht, welche durch (nicht dargestellte) Öffnungen in dem Spulenhalter hindurch angeordnet sind und in Gewindeeingriff mit entsprechenden (nicht dargestellten) Öffnungen in Ausnehmungen 785 (8) des Montageflanschs stehen. Der Spulenhalter 752 ist mit mehreren radialen Armen 754 ausgebildet, die sich von dem Spulenhalter radial einwärts erstrecken und eine im Wesentlichen segmentierte Mittelöffnung 756 (8) bildend enden, wodurch der Spulenhalter seine im Wesentlichen ringförmige Form erhält. Bezug nehmend auf 8, ist eine aus einem geeigneten Metallmaterial gebildete Spule 755 um jeden radialen Arm 754 gewunden, wobei die Bedeutung dieser Tatsache im Folgenden beschrieben wird. Jede Spule 755 besteht vorzugsweise aus Kupfer oder einem anderen bekannten elektrischen Wicklungsmaterial.
Bezug nehmend auf die 4, 6, und 8, weist die Energiegewinnungsanordnung 750 ferner einen im Wesentlichen ringförmigen Stator 760 auf. Der Stator 760 ist in dem zweiten Hohlraum 794 des Gehäuses 784 der Drehdurchführung 700 derart angeordnet, dass er in der mittigen Öffnung 756 (8) des Spulenhalters 752 angeordnet ist. Der Stator 760 weist einen ringförmigen Körper 763 mit einer mittigen Öffnung 764 auf, durch welche hindurch der außenseitige Bereich 788 des Schafts 786 der Drehdurchführung 700 angeordnet ist. Der Stator 760 ist an dem außenseitigen Bereich 788 des Schafts 786 durch beliebige geeignete Einrichtungen, wie Schweißverbindungen, Gewinde, oder Presssitz, angebracht. Der Stator 760 weist mehrere Magnete 762 (6 und 8) auf, die an dem radial äußeren Ende des Stators durch beliebige geeignete Mittel, beispielsweise Kleber, angebracht und umfangsmäßig beabstandet sind. Wie dargestellt, weist der Stator 760 acht Magnete 762 auf, die an dem Körper 763 angebracht und umfangsmäßig beabstandet sind, jedoch könnte er mehr oder weniger Magnete aufweisen, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen. Da der Stator 760 an dem außenseitigen Bereich 788 des Schafts 786 angebracht ist, sind die Magnete 762 statisch angebracht und an einer genauen Position nahe den radial inneren Enden der radialen Arme 754 des Spulenträgers 752 angeordnet, wobei die Bedeutung diese Tatsache im Folgenden beschrieben wird.
Bezug nehmend auf die 4 und 6, weist die Energiegewinnungsanordnung 750 der Drehdurchführung 700 gemäß der ersten exemplarischen Ausführungsform ferner eine Stromführungsanordnung 770 auf. Die Stromführungsanordnung 770 weist einen Körperbereich 772 auf, der in der mittigen Ausnehmung 610 der Pneumatikverteilerplatte 604 des Reifenfüllsystems 470 sitzt und sich von der Pneumatikverteilerplatte derart nach innen erstreckt, dass er teilweise in dem zweiten Hohlraum 794 des Gehäuses 784 angeordnet ist. Der Körperbereich 772 ist mit einer Außenseite aus einem nicht-leitenden Material, beispielsweise Kunststoff, und einer Innenseite aus einem geeigneten elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise Stahl, nickelplattiertes Beryllium-Kupfer, oder eine Kupferlegierung ausgebildet. Unter besondere Bezugnahme auf 6, sind eine erste Ringdichtung 773 und eine zweite Ringdichtung 775 zwischen dem Körperbereich 772 der Stromführungsanordnung 770 und der mittigen Ausnehmung 610 der Pneumatikverteilerplatte 604 des Reifenfüllsystems 470 angeordnet, um Dichtungen zwischen der Stromführungsanordnung und der Pneumatikverteilerplatte vorzusehen.
Weiter Bezug nehmend auf 6, ist der Körperbereich 772 der Stromführungsanordnung 770 mit einer radial verlaufenden Ausnehmung 774 ausgebildet. Bezug nehmend auf die 4 und 6, ist eine Gleichrichterplatine 776 in der Ausnehmung 774 angeordnet, deren Bedeutung im Folgenden näher beschrieben wird. Insbesondere Bezug nehmend auf 6, ist die Gleichrichterplatine 776 mit mehreren umfangsmäßig beabstandeten Öffnungen 777 versehen. Die Öffnungen 777 der Gleichrichterplatine 776 fluchten mit entsprechenden Öffnungen 778 in dem Körperbereich 772 und entsprechenden Gewindeöffnungen 607, die in der innenseitigen Fläche 608 der Pneumatikverteilerplatte 604 des Reifenfüllsystems 470 ausgebildet sind. Mehrere Befestigungseinrichtungen 779 sind durch jeweilige fluchtende Öffnungen 777 der Gleichrichterplatine 776 und die Öffnungen 778 des Körperbereichs 772 der Stromführungsanordnung 770 hindurch angeordnet, und sind in Gewindeeingriff mit Gewindeöffnungen 607 der innenseitigen Fläche 608 der Pneumatikverteilerplatte 604 angeordnet, um die Platine an dem Körperbereich zu befestigen. Die Gleichrichterplatine 776 ist betriebsmäßig mit Spulen 755 der Energiegewinnungsanordnung 750 durch beliebige geeignete Mittel verbunden, beispielsweise einen oder mehrere (nicht dargestellte) Drähte.
Bezug nehmend auf die 4 und 6, weist die Stromführungsanordnung 770 ferner eine leitfähige Stange 771 auf, die mit dem Körperbereich 772 ausgebildet ist. Wie der Körperbereich 772 der Stromführungsanordnung 770, ist die Stange 771 mit einer Außenseite aus einem nicht-leitenden Material, beispielsweise Kunststoff, und einer Innenseite aus einem geeigneten elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise Stahl, nickelplattiertes Beryllium-Kupfer, oder eine Kupferlegierung ausgebildet. Die Stange 771 erstreckt sich von dem Körperbereich 772 nach außen und verläuft durch eine in der Pneumatikverteilerplatte 604 des Reifenfüllsystems 470 gebildete mittige Öffnung 605 und die mittige Öffnung 575(4) der Zwischenwand 577 (4-5) der Radkappe 576 (4-5). Bezug nehmend auf 4, weist die Stromführungsanordnung 770 einen Stromführungskonnektor 780 auf, der an dem außenseitigen Ende der Stange 771 angebracht ist. Der Stromführungskonnektor 780 ist über eine Befestigungseinrichtung 781 direkt an der Hauptplatine 454 des Radendsensors 400 angebracht, deren Bedeutung im Folgenden beschrieben wird.
Insbesondere Bezug nehmend auf 6, schafft die Stromführungsanordnung 770 einen Strömungsweg zum Leiten von Luft von der mittigen Bohrung 795 des Schafts 786 der Drehdurchführung 700 nach der ersten exemplarischen Ausführungsform und in die Pneumatikverteilerplatte 604 des Reifenfüllsystems 470. Genauer gesagt, ist der Körperbereich 772 der Stromführungsanordnung 770 mit zwei Zufuhröffnungen 782 ausgebildet. Jede Zufuhröffnung 782 ist in Fluidverbindung mit einer jeweiligen, in der Pneumatikverteilerplatte 604 ausgebildeten Zufuhröffnung 614 und einem zwischen dem außenseitigen Bereich 788 des Schafts 786 und dem Körperbereich 772 der Stromführungsanordnung 770 gebildeten Zufuhrhohlraum 783. Bezug nehmend auf die 4 und 6, ist der Zufuhrhohlraum 783 gegen den zweiten Hohlraum 794 und den ersten Hohlraum 792 des Gehäuses 784 der Drehdurchführung 700 durch eine Drehdichtung 734 abgedichtet, die an dem außenseitigen Ende des außenseitigen Bereichs 788 des Schafts 786 derart angeordnet ist, dass sie zwischen dem Schaft und dem Körperbereich 772 der Stromführungsanordnung 770 angeordnet ist.
Auf diese Weise schafft die Drehdurchführung 700 nach der ersten exemplarischen Ausführungsform einen dichten Strömungsweg, der das Leiten von Luft von der an dem Schwerlastfahrzeug angebrachten Luftquelle durch die Pneumatikleitung, den Schaft 786, den Zufuhrhohlraum 783, die Zufuhröffnungen 614 der Pneumatikvertellerplatte 604 und in jedes Radventil 648A und 648B ermöglicht. Wenn jedes Radventil 648A und 648B offen ist, strömt Luft von jedem der Radventile durch einen jeweiligen, in der Pneumatikverteilerplatte 604 ausgebildeten (nicht dargestellten) Radventilport, einen jeweiligen, in der Pneumatikverteilerplatte ausgebildeten (nicht dargestellten) Kanal, und aus der Pneumatikverteilerplatte durch einen jeweiligen, in der Platte gebildeten (nicht dargestellten) Austrittsport. Jeder der Austrittsports der Pneumatikverteilerplatte 604 ist in Fluidverbindung mit einer jeweiligen, in der Zwischenwand 577 der Radkappe 576 gebildeten zylindrischen Bohrung 622 (von welchen nur eine dargestellt ist - 5), die ihrerseits über jeweilige (nicht dargestellte) Verbindungen und (nicht dargestellte) Schläuche mit jeweiligen Reifen verbunden sind. Der dichte Strömungsweg, der durch die Drehdurchführung 700 nach der ersten exemplarischen Ausführungsform geschaffen ist, gewährleistet, dass andere Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 750 der Drehdurchführung, beispielsweise der Spulenträger 752, einschließlich der Spulen 755, und der Stator 760, einschließlich der Magnete 762, nicht in dem Druckluftweg der Drehdurchführung vorgesehen sind, wodurch eine potentielle Beschädigung derartiger Komponenten durch die Druckluft während des Betriebs des Reifenfüllsystems 470 verhindert ist.
Darüber hinaus ist die Drehdurchführung 700 nach der ersten exemplarischen Ausführungsform in der Lage, Elektrizität zum Bestromen des in der Radkappe 576 montierten Radendsensors 400 während des Betriebs der Schwerlastfahrzeugs zu erzeugen. Genauer gesagt, dreht während des Betriebs des Schwerlastfahrzeugs auch das Gehäuse, während die Radkappe 576 dreht, da das Gehäuse 784 der Drehdurchführung 700 an der Pneumatikverteilerplatte 604 angebracht ist, die ihrerseits an der Zwischenwand 577 der Radkappe angebracht ist. Folglich drehen der Spulenträger 752, der an dem Gehäuse 784 der Drehdurchführung 700 angebracht ist, und somit die auf die radialen Arme 754 des Spulenträgers gewickelten Spulen 755, um an dem Stator 760 angebrachte Magnete 762, die mit dem Schaft 786 der Drehdurchführung700 statisch bleiben. Da die Spulen 755 um die Magnete 762 drehen, ermöglicht die enge Nähe der Spulen und der Magnete das Erzeugen eines Wechselstroms in den Spulen. Da die Gleichrichterplatine 776 den Spulen 755 nahe ist und mit diesen betriebsmäßig verbunden ist, wird der erzeugte Wechselstrom an die Platine übertragen, die wiederum den Wechselstrom über eine oder mehr (nicht dargestellte) Schaltungen der Platine in Gleichstrom umwandelt. Der Gleichstrom wird wiederum von der Gleichrichterplatine 776 durch den Körperbereich 772 der Stromführungsanordnung 770, an welcher die Platine angebracht ist, die Stange 771 der Stromführungsanordnung und zu dem Stromführungskonnektor 780 geleitet. Da der Konnektor 780 direkt an der Hauptplatine 454 des Radendsensors 400 angebracht ist, kann der von der Energiegewinnungsanordnung 750 der Drehdurchführung 700 erzeugte Gleichstrom zum direkten Bestromen des Radendsensors und zugehöriger Komponenten, wie der Hauptplatine zugeordnete Prozessoren, Sensorinstrumente, der LED-Anzeige und/oder der integrierten RF-Antenne, sofern verwendet, genutzt werden.
Auf diese Weise ist die Energiegewinnungsanordnung 750 der Drehdurchführung 700 nach der ersten exemplarischen Ausführungsform in der Lage, elektrischen Strom zum Bestromen des Radendsensors 400 und dessen zugeordneten Komponenten zu erzeugen, wodurch die Notwendigkeit wegwerfbarer Stromquellen, wie Batterien, zum Bestromen des Radendsensors und dessen zugeordneten Komponenten entfällt. Da die Energiegewinnungsanordnung 750 der Drehdurchführung 700 nach der ersten exemplarischen Ausführungsform in der Lage ist, elektrischen Strom zum Bestromen des Radendsensors 400 und dessen zugeordneten Komponenten zu erzeugen, eliminiert die Drehdurchführung darüber hinaus die Notwendigkeit der Verwendung von Energiesparstrategien für den Radendsensor 400, um Energie zu sparen, wie das Einschränken der Funktionalität unter bestimmten Umständen, um die Batterielebensdauer zu maximieren, wenn ein Radendsensor Batterien verwendet, wodurch die Gesamtfunktionalität des Radendsensors und der zugehörigen Komponenten verbessert wird.
Es ist beabsichtigt, den von der Energiegewinnungsanordnung 750 der Drehdurchführung 700 auch über eine betriebsmäßig mit der Energiegewinnungsanordnung verbundene (nicht dargestellte) Stromspeichervorrichtung zu speichern, beispielsweise einen Kondensator, einen Super-Kondensator, einen Ultra-Kondensator, eine Batterie und/oder andere Energiespeichereinrichtungen, um dem Radendsensor 400 dessen zugeordneten Komponenten und/oder anderen elektrischen Komponenten des Schwerlastfahrzeugs zukünftig Strom zuzuführen, beispielsweise, wenn das Schwerlastfahrzeug steht und kein Strom durch die Energiegewinnungsstruktur gewonnen wird. Es ist ferner beabsichtigt, den von der Energiegewinnungsanordnung 750 der Drehdurchführung 700 erzeugten elektrischen Strom zum Bestromen anderer Komponenten, Prozesse und/oder Systeme des Schwerlastfahrzeugs, wie aktive pneumatische Steuersysteme, zum Bestromen lokaler Anzeigen, zum Unterstützen des drahtlosen Streamens von Daten, zum Bestromen der Drehzahl- und Richtungsüberwachung von Rädern, und dem Erkennen von Antiblockiersystem- und Stabilitätsereignissen zu verwenden, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen. Es sei darauf hingewiesen, dass andere als die gezeigten und beschriebenen Arten der Konfigurationen für die Spulen 755 und Magneten 762 von der Drehdurchführung 700 zur Erzeugung elektrischen Stroms verwendet werden könnten, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen.
Nach einem anderen wesentlichen Aspekt der Drehdurchführung 700 nach der ersten exemplarischen Ausführungsform sind Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 750 in dem Gehäuse 784 der Drehdurchführung aufgenommen und durch dieses geschützt, und Komponenten innerhalb der Radendanordnung sind vor den Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung geschützt. Genauer gesagt, und mit besonderer Bezugnahme auf die Fig, 4 und 6, sind die Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 750, einschließlich des Stators 760, der Magnete 762, des Spulenträgers 752 und der Spulen 755 sowie der Gleichrichterplatine 776, welche die Umwandlung des von der Energiegewinnungsanordnung erzeugten Wechselstroms in Gleichstrom erleichtert, wirksam von dem Gehäuse in dem zweiten Hohlraum 794 gekapselt, wenn das Gehäuse 784 der Drehdurchführung 700 auf die zuvor beschriebene Art an der Pneumatikverteilerplatte 604 des Reifenfüllsystems 470 angebracht ist. Auf diese Weise sind die Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 750 während des Betriebs geschützt. Wenn eine oder mehrere Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 750 während des Betriebs schadhaft werden sollten, besteht des Weiteren, da sie in dem Gehäuse 784 der Drehdurchführung 700 gekapselt sind, praktisch keine Gefahr, dass die Komponenten andere Komponenten in der Radendanordnung beschädigen, wie beispielsweise andere Komponenten des Reifenfüllsystems 470 und/oder Komponenten in der Radnabe, an welcher die Radkappe 576 angebracht ist.
Auf diese Weise minimiert die Drehdurchführung 700 nach der ersten exemplarischen Ausführungsform potentiellen Schaden an den Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 750 während des Betriebs und/oder an anderen Komponenten der Radendanordnung, wenn Komponenten der Energiegewinnungsanordnung während des Betriebs schadhaft werden. Da die Drehdurchführung 700 die Aufnahme der Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 750 in dem Gehäuse 784 der Drehdurchführung ermöglicht, ist des Weiteren das Gesamtdesign der Drehdurchführung, einschließlich der Energiegewinnungsanordnung, relativ kompakt, wodurch der Bauraum und das Fahrzeuggesamtgewicht verringert werden, und somit die mit der Verwendung der Energiegewinnungsstruktur in der Radendanordnung des Schwerlastfahrzeugs einhergehenden Kosten verringert werden. Die relativ kompakte Energiegewinnungsanordnung 750 der Drehdurchführung 700 ist in der Lage, den Radendsensor 400 und dessen zugeordnete Komponenten und/oder andere elektronische Komponenten, die einem Radende des Schwerlastfahrzeugs zugeordnet sind, zu bestromen, während sie das in die zugehörige Radendanordnung, und somit das oder die zugehörigen Räder, durch die Energiegewinnungsstruktur induzierte Drehmoment minimiert. Darüber hinaus sind die Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 750 der Drehdurchführung 700 nach der ersten exemplarischen Ausführungsform gegen den Druckluftweg der Drehdurchführung abgedichtet, wodurch eine potentielle Beschädigung derartiger Komponenten durch die Druckluft verhindert ist.
Somit schafft die erste exemplarische Ausführungsform der Drehdurchführung 700 mit der Energiegewinnungsstruktur nach dem offenbarten Gegenstand eine funktionierende Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem, das eine Energiegewinnungsstruktur aufweist, welche in der Drehdurchführung integriert ist, um einem Radende des Schwerlastfahrzeugs zugeordnete elektronische Komponenten, wie einen Radendsensor, zu bestromen, wodurch die Notwendigkeit wegwerfbarer Energiequellen, wie Batterien, entfällt, und die mit solchen Komponenten einhergehende Fahrzeugwartung minimiert wird, wodurch die Fahrzeugausfallzeit verringert wird. Die Drehdurchführung 700 nach der ersten exemplarischen Ausführungsform eliminiert auch die Notwendigkeit anderer Energiesparstrategien, die bei Verwendung wegwerfbarer Energiequellen mit derartigen elektronischen Komponenten verwendet werden, wie beispielsweise das Begrenzen der Funktionalität unter bestimmten Bedingungen, um die Batterielebensdauer zu maximieren, wodurch die Gesamtfunktionalität der Komponenten verbessert werden. Darüber hinaus ist die Energiegewinnungsstruktur der Drehdurchführung 700 nach der ersten exemplarischen Ausführungsform in der Drehdurchführung aufgenommen und durch diese geschützt, wodurch eine potentielle Beschädigung der Energiegewinnungsstruktur und/oder anderer Komponenten der Radendanordnung minimiert wird, und der Bauraum und das Fahrzeuggesamtgewicht verringert werden, und somit die mit der Verwendung von Energiegewinnungsstrukturen in dem Radende des Schwerlastfahrzeugs einhergehenden Kosten verringert werden.
Eine zweite exemplarische Ausführungsform der Drehdurchführung mit einer Energiegewinnungsstruktur nach dem offenbarten Gegenstand ist in den 9-12 dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 800 bezeichnet. Die Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform ist hinsichtlich der Struktur und Funktion im Wesentlichen der Drehdurchführung 700 nach der ersten exemplarischen Ausführungsform ähnlich, mit Ausnahme der Art und der zugehörigen Struktur, durch welche sie an einer Radkappe angebracht ist, des Strömungswegs der Druckluft durch die Drehdurchführung nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform und die zugehörige Struktur, und der Art und der zugehörigen Struktur, durch welche von der Drehdurchführung nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform gewonnene Energie an elektronische Komponenten des Schwerlastfahrzeugs übertragen wird, wie nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Ähnlich der Drehdurchführung 700 nach der ersten exemplarischen Ausführungsform, wird die Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform bei einem Reifenfüllsystem 702 und einer Radkappe 976 verwendet (11-12), die geeignet ist, Komponenten des Reifenfüllsystems aufzunehmen, und an welcher der (bei der Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform in den 9 - 12 nicht dargestellte) Radendsensor 400 angebracht ist. Es sei darauf hingewiesen, dass an der Radkappe 976 Radendsensoren mit anderen Strukturen und/oder Funktionen als der Radendsensor 400 angebracht werden könnten, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen.
Bezug nehmend auf die 11-12, ist die Radkappe 976 hinsichtlich der Struktur und der Funktion im Wesentlichen der zuvor beschriebenen Radkappe 576 ähnlich, mit der Ausnahme, dass die Struktur für die Aufnahme der Befestigung der Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform modifiziert ist, wie im Folgenden näher beschrieben. Die Radkappe 976 weist eine zylindrische Seitenwand 978 auf. Die Radkappe 976 weist auch einen kegelstumpfförmigen Übergangsbereich 979 auf (11), die sich von der Seitenwand 978 nach außen erstreckt. Eine Zwischenwand 977 der Radnabe 976 ist einstückig mit dem Übergangsbereich979 (11) ausgebildet und erstreckt sich zwischen der Seitenwand 978. Die Zwischenwand 977 schafft einen Montageträger für Komponenten des Reifenfüllsystems 702 (9-12), einschließlich der Drehdurchführung 800 (9-12), welche nachfolgend im Einzelnen beschrieben werden. Die Zwischenwand 977 ist mit einer mittigen Öffnung 975 (12) ausgebildet, deren Bedeutung ebenfalls im Folgenden beschrieben wird. Es sei darauf hingewiesen, dass andere Formen und Konfigurationen der Radkappe 976, einschließlich der Seitenwand 978, des Übergangsbereichs 979 (11) und/oder der Zwischenwand 977 verwendet werden können, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen, beispielsweise eine einstückig oder mehrteilig ausgebildete integrierte Kuppel- oder Kegelform.
Die Radkappe 976 weist zwei Vorsprünge 974 auf, die jeweils mit einer zylindrischen Bohrung 987 ausgebildet sind (12). Die zylindrischen Bohrungen 987 (12) sind ungefähr einhundertachtzig Grad voneinander versetzt ausgebildet und erstrecken sich in die Zwischenwand 977, wodurch eine optimale Ausbildung für zwei (nicht dargestellte) Reifenschläuche ermöglicht ist, die über jeweilige (nicht dargestellte) Kupplungen direkt mit den zylindrischen Bohrungen verbunden sind, wobei sich jeder Schlauch bei einer Doppelradkonfiguration eines Schwerlastfahrzeugs zu einem jeweiligen Reifen eines Reifenpaars erstreckt. Alternativ kann ein (nicht dargestellter) einzelner Reifenschlauch mit einer der zylindrischen Bohrungen 987 (12) über eine jeweilige (nicht dargestellte) Kupplung verbunden sein, und die andere zylindrische Bohrung kann verschlossen oder abgedichtet sein, wobei sich bei einer einrädrigen Ausbildung des Schwerlastfahrzeugs der einzelne Reifenschlauch zu einem einzelnen (nicht dargestellten) Reifen, beispielsweise einem einzelnen Breitreifen, erstreckt und mit diesem verbunden ist. Bei einer derartigen einrädrigen Ausbildung des Schwerlastfahrzeugs kann die Radkappe 976 mit lediglich einem einzelnen Vorsprung 974 mit einer zylindrischen Bohrung 987 ausgebildet sein, mit welcher der einzelne Reifenschlauch über eine Kupplung verbunden ist. Ein sich radial erstreckender Flansch 980 ist an dem innenseitigen Ende der Seitenwand 978 der Radkappe 976 ausgebildet, und ist mit mehreren Bolzenöffnungen 982 (11) versehen, um der Radkappe 976 mit mehreren (nicht dargestellten) Bolzen an dem außenseitigen Ende einer (nicht dargestellten) Radnabe einer (nicht dargestellten) Radendanordnung, beispielsweise der zuvor beschriebenen Radnabe 22 der Radendanordnung 12 (1), zu befestigen. Auf diese Weise schließt die Radkappe 976 das außenseitige Ende der Radnabe, und somit die Radendanordnung, und definiert eine innere Kammer 983 (12). Es sei darauf hingewiesen, dass dem Fachmann bekannte andere Mittel als Bolzen zum Befestigen der Radkappe 976 an der Radnabe verwendet werden können, beispielsweise eine Gewindeverbindung zwischen der Radkappe und der Radnabe, andere Arten von mechanischen Befestigungseinrichtungen und/oder ein Presssitz. Die Radkappe 976 weist ferner eine (nicht dargestellte) diskrete außenseitige Wand, wie die zuvor beschriebene außenseitige Wand 590, zum Abdichten des äußeren Endes der Radkappe und somit der Radendanordnung auf. Der Radendsensor 400 ist in der Radkappe 976 zwischen einem außenseitigen Endes 984 des Übergangsbereichs 979 (11) und der außenseitigen Wand der Radkappe befestigt. Genauer gesagt, und unter Bezugnahme auf 11, ist das außenseitige Ende 984 mit mehreren umfangsmäßig beabstandeten Gewindeöffnungen 985 ausgebildet, in welche (nicht dargestellte) Befestigungseinrichtungen zum Befestigen des Radendsensors 400 eingreifen. Die außenseitige Wand der Radkappe 976 ist an dem außenseitigen Ende des Radendsensors 400 durch geeignete Mittel wie Befestigungseinrichtungen oder Schweißen befestigt.
Bezug nehmend auf die 11-12, integriert die Radkappe 976 die Befestigung von Komponenten des Reifenfüllsystems 702, einschließlich der zweiten exemplarischen Ausführungsform der Drehdurchführung 800, und nimmt diese auf. Das Reifenfüllsystem 702 ist in Struktur und Funktion dem Reifenfüllsystem 470 ähnlich, mit der Ausnahme, dass es eine Pneumatikverteilerplatte 704 (12) mit einer Struktur zum Aufnehmen der Drehdurchführung 800 aufweist, wie im Folgenden näher beschrieben. Das Reifenfüllsystem 702 weist eine (nicht dargestellte) Doppel-Radventilanordnung auf, welche in die Zwischenwand 977 der Radkappe 976 integriert ist. Genauer gesagt, weist die Doppel-Radventilanordnung zwei (nicht dargestellte) Radventile auf, die in Struktur und Funktion den zuvor beschriebenen Radventilen 648A und 648B ähnlich sind. Jedes Radventil ist in einer jeweiligen (nicht dargestellten) Radventilgehäusekammer, die in der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 gebildet ist, angeordnet. Auf diese Weise wirkt die Zwischenwand 977 der Radkappe 976 als ein Doppel-Radventilgehäuse für die Radventile.
Bezug nehmend auf die 12, weist das Reifenfüllsystem 702 ferner eine Pneumatikverteilerplatte 704 auf. Die Pneumatikverteilerplatte 704 ist in ihrer Funktion im Wesentlichen der zuvor beschriebenen Pneumatikverteilerplatte 604 ähnlich, mit der Ausnahme, dass sie eine Struktur aufweist und ausgebildet ist, um die Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform aufzunehmen. Die Pneumatikverteilerplatte 704 weist eine außenseitige Fläche 706 auf, die an einer innenseitigen Fläche 986 der Zwischenwand 977 angeordnet ist. Die Pneumatikverteilerplatte 704 ist an der innenseitigen Fläche 986 der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 durch geeignete Mittel wie (nicht dargestellte) Befestigungseinrichtungen befestigt. Die Pneumatikverteilerplatte 704 weist eine mittige Öffnung 710 auf, deren Bedeutung im Folgenden beschrieben wird.
Die Pneumatikverteilerplatte 704 weist zwei Pneumatikleitungen 716 auf. Jede Pneumatikleitung 716 ist über einen jeweiligen, in der Zwischenwand gebildeten Hilfs-Pneumatikdurchlass 720 in Fluidverbindung mit einer jeweiligen zylindrischen Bohrung 987 von Vorsprüngen 974 der Radkappe 976. Eine Ringdichtung 721 ist zwischen der innenseitigen Fläche 986 der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 und der außenseitigen Fläche 706 der Pneumatikverteilerplatte 704 um jede jeweilige Pneumatikleitung 716 und jeden Hilfs-Pneumatikdurchlass 720 angeordnet, um eine Abdichtung zwischen der Leitung und dem Durchlass zu bewirken. Jede Pneumatikleitung 716 ist auch in Fluidverbindung mit einem jeweiligen Radventil, das in der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 aufgenommen ist, wie im Folgenden näher beschrieben.
Die Drehdurchführung 800 gemäß der zweiten exemplarischen Ausführungsform wird als eine Komponente des Reifenfüllsystems 702 verwendet. Bezug nehmend auf die 9-12, weist die Drehdurchführung 800 ein Gehäuse 884 auf. Das Gehäuse 884 weist eine im Wesentlichen zylindrische/gestufte Form auf und ist aus einem geeigneten starren Material wie Aluminium gebildet. Bezug nehmend auf 12, ist ein innenseitiger Bereich des Gehäuses 884 der Drehdurchführung 800 durch die mittige Öffnung 710 der Pneumatikverteilerplatte 704 hindurch angeordnet. Eine ringförmige Endplatte 989 ist an einer innenseitigen Fläche 708 der Pneumatikverteilerplatte 704 und dem innenseitigen Ende des Gehäuses 884 der Drehdurchführung 800 angeordnet. Die Endplatte 989 bildet über eine Ringdichtung 713, die zwischen der Pneumatikverteilerplatte und der ringförmigen Endplatte angeordnet ist, und eine Ringdichtung 715, die zwischen dem innenseitigen Ende des Gehäuses 884 der Drehdurchführung 800 und der ringförmigen Endplatte angeordnet ist, eine Dichtung zwischen der Pneumatikverteilerplatte 704 und dem Gehäuse 884 der Drehdurchführung 800. Die Endplatte 989 weist eine mittige Öffnung 990 auf, deren Zweck im Folgenden beschrieben wird.
Bezug nehmend auf die 9-10 und 12, ist das Gehäuse 884 mit einem nach innen gerichteten ersten Hohlraum 892 und einem nach außen gerichteten zweiten Hohlraum 894. Der erste Hohlraum 892 und der zweite Hohlraum 894 sind durch einen Pneumatikdurchlass 896 (9-10) getrennt, der sich durch das Gehäuse 884 erstreckt. Bezug nehmend auf die 9-12, weist das Gehäuse 884 ferner einen Montageflansch 890 auf. Der Montageflansch 890 ermöglicht das Anbringen der Drehdurchführung 800 an der Zwischenwand 977 der Radkappe 976. Genauer gesagt, ist das Gehäuse 884 der Drehdurchführung 800 durch die mittige Öffnung 975 (12) der Zwischenwand 977 hindurch derart angeordnet, dass der Montageflansch 890 an einer außenseitigen Fläche 991 (11-12) der Zwischenwand angeordnet. Der Montageflansch 890 ist an der Zwischenwand 977 über mehrere, durch jeweilige in dem Montageflansch gebildete (nicht dargestellte) Öffnungen hindurch angeordnete Befestigungseinrichtungen 981 (11) befestigt, welche mit in der außenseitigen Fläche 991 (11-12) der Zwischenwand ausgebildeten (nicht dargestellten) Gewindeöffnungen in Gewindeeingriff sind, um die Drehdurchführung 800 an der Radkappe 976 zu befestigen. Der Montageflansch 890 ermöglicht auch das direkte Befestigen der Drehdurchführung 800 an dem Radendsensor 400 durch beliebige geeignete Mittel, beispielsweise (nicht dargestellte) Befestigungseinrichtungen.
Bezug nehmend auf die 9-12, weist die Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform einen Schaft 886 mit einem innenseitigen Gewindebereich 887 auf (9-10 und 12). Bezug nehmend auf 12, ist der innenseitige Bereich 887 durch die mittige Öffnung 990 der Endplatte 989 hindurch angeordnet. Der innenseitige Gewindebereich 887 greift mit einem (nicht dargestellten) weiblichen Schlauchverbinder einer (nicht dargestellten) Pneumatikleitung zusammen, welche mit einer an dem Schwerlastfahrzeug angebrachten (nicht dargestellten) Luftquelle, beispielsweise einem Lufttank, verbunden und in Fluidverbindung ist. Es sei darauf hingewiesen, dass der Schaft 886 mit der Pneumatikleitung durch jede geeignete bekannte Pneumatikverbindungseinrichtung, beispielsweise mit oder ohne Gewinde verbunden sein, einschließlich Gewinden, Steckverbindungen, Schlauchverbindungen, gecrimpten Verbindungen, Reibverbindungen, Schlauchschellen, und dergleichen, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen. Der Schaft 886 der Drehdurchführung 800 weist ferner einen außenseitigen Bereich 888 auf, an welchem das Gehäuse 884 der Drehdurchführung drehbar angebracht ist, wie nachfolgend näher beschrieben. Bezug nehmend auf die 9-10 und 12, ist der Schaft 886 mit einer mittigen Bohrung 895 ausgebildet, die in Fluidverbindung mit der mit dem inneren Gewindebereich 887 verbundenen Pneumatikleitung steht. Die mittige Bohrung 895 erstreckt sich teilweise zur Außenseite durch den außenseitigen Bereich 888 des Schafts 886 und ist fluidisch mit einer Querbohrung 897 verbunden, die senkrecht zu der mittigen Bohrung angeordnet ist. Die Querbohrung 897 ist derart in Fluidverbindung mit dem Pneumatikdurchlass 896 (9-10) des Gehäuses 884, dass sie den Strömungsweg von der mittigen Bohrung 895 in zwei getrennte Strömungswege teilt, von denen jeder zu einer jeweiligen entgegengesetzten Seite des Pneumatikdurchlasses gerichtet ist. Es sei darauf hingewiesen, dass der Schaft 886 eine andere Struktur, Form und/oder Konfiguration als dargestellt und beschrieben aufweisen kann, ohne das Gesamtkonzept und den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen.
Jeder Pneumatikdurchlass 896 (9-10) ist in Fluidverbindung mit einem jeweiligen, in der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 aufgenommenen Radventil, das seinerseits in Fluidverbindung mit einer jeweiligen zylindrischen Bohrung 987 von Vorsprüngen 974 der Radkappe ist. Genauer gesagt, und Bezug nehmend auf 12, ist ein ringförmiger Kanal 714 zwischen dem Gehäuse 884 der Drehdurchführung 800 und der Pneumatikverteilerplatte 704 gebildet. Das innenseitige Ende des ringförmigen Kanals 714 ist gegen die innere Kammer 983 der Radkappe 976 durch die Endplatte 989, die Ringdichtung 713 und die Ringdichtung 715 abgedichtet. Der ringförmige Kanal 714 ist in Fluidverbindung mit den in der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 aufgenommenen Radventilen über einen ringförmigen Kanal 711, der zwischen dem Gehäuse und einer in der Zwischenwand gebildeten Ausnehmung 988 gebildet ist. Der ringförmige Kanal 714 führt den ringförmigen Kanal 711 weiter. Eine Ringdichtung 717 ist zwischen der innenseitigen Fläche 986 der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 und der außenseitigen Fläche 706 der Pneumatikverteilerplatte 704 um die ringförmigen Kanäle 714 und 711 angeordnet, um eine Abdichtung zwischen den Kanälen zu schaffen. Das außenseitige Ende des ringförmigen Kanals 711 ist über eine Ringdichtung 725 abgedichtet, die in einer ringförmigen Ausnehmung 789 (12) angeordnet ist, welche in der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 gebildet ist und zwischen dem Gehäuse 884 der Drehdurchführung 800 und der Zwischenwand angeordnet ist.
Bezug nehmend auf die 9-10 und 12, weist die Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform eine erste Drehdichtung 898 auf, die in dem ersten Hohlraum 892 des Gehäuses 884 um den außenseitigen Bereich 888 des Schafts 886 derart angeordnet ist, dass die erste Drehdichtung einwärts des Pneumatikdurchlasses 896 angeordnet ist. Die Drehdurchführung 800 weist eine zweite Drehdichtung 899 auf, die in dem zweiten Hohlraum 894 des Gehäuses 884 um den außenseitigen Bereich 888 des Schafts 886 derart angeordnet ist, dass die zweite Drehdichtung auswärts des Pneumatikdurchlasses 896 angeordnet ist.
Zur Vereinfachung der drehbaren Anbringung des Gehäuses 884 der zweiten exemplarischen Ausführungsform der Drehdurchführung 800 um den außenseitigen Bereich 888 des Schafts 886 sind zwei Lager 830 auf den außenseitigen Bereich des Schafts gepresst, und der außenseitige Bereich des Schafts wird mit den Lagern in den im Gehäuse gebildeten zweiten Hohlraum 894 derart eingepresst, die Lager nahe und auswärts der zweiten Drehdichtung 899 angeordnet sind. Die Lager 830 ermöglichen somit ein Drehen des an der Radkappe 976 befestigten Gehäuses 884 mit der Radkappe um den Schaft 886, der statisch bleibt.
Nach einem wichtigen Aspekt des offenbarten Gegenstands ermöglicht die Drehdurchführung 800 gemäß der zweiten exemplarischen Ausführungsform den Betrieb der Drehdurchführung zur Verwendung mit den Reifenfüllsystem 702, und weist Energiegewinnungsstrukturen auf, welche die Drehung der Radkappe 976 und der angebrachten Drehdurchführung nutzen, um Elektrizität zum Bestromen des Radendsensors 400 zu erzeugen. Genauer gesagt, und unter Bezugnahme auf die 9-12, weist die Drehdurchführung 800 eine in die Drehdurchführung integrierte Energiegewinnungsanordnung 850 auf. Die Energiegewinnungsanordnung 850 weist einen Spulenhalter 852 auf. Der Spulenhalter 852 ist im Wesentlichen ringförmig und in einem dritten Hohlraum 900 angeordnet, der in dem Montageflansch 890 des Gehäuses 884 der Drehdurchführung 800 ausgebildet ist. Der Spulenhalter 852 ist an dem Montageflansch 890 des Gehäuses 884 über (nicht dargestellte) Befestigungseinrichtungen angebracht, welche durch Öffnungen 853 (9 und 11) in dem Spulenhalter hindurch angeordnet sind und in Gewindeeingriff mit entsprechenden (nicht dargestellten) Öffnungen in Ausnehmungen 885 (9 und 11) des Montageflanschs stehen. Der Spulenhalter 852 ist mit mehreren radialen Armen 854 ausgebildet, die sich von dem Spulenhalter radial einwärts erstrecken und eine im Wesentlichen segmentierte Mittelöffnung 856 (9) bildend enden, wodurch der Spulenhalter seine im Wesentlichen ringförmige Form erhält. Eine aus einem geeigneten Metallmaterial gebildete (nicht dargestellte) Spule ist um jeden radialen Arm 854 gewunden, wobei die Bedeutung dieser Tatsache im Folgenden beschrieben wird. Jede Spule besteht vorzugsweise aus Kupfer oder einem anderen bekannten elektrischen Wicklungsmaterial.
Die Energiegewinnungsanordnung 850 weist ferner einen im Wesentlichen ringförmigen Stator 860 auf. Der Stator 860 ist in dem dritten Hohlraum 900 des Montageflanschs 890 des Gehäuses 884 derart angeordnet, dass er in der Mittelöffnung 856 des Spulenhalters 852 angeordnet ist. Der Stator 860 weist einen ringförmigen Körper 863 mit einer mittigen Öffnung 864 auf, durch welche hindurch der außenseitige Bereich 888 des Schafts 886 der Drehdurchführung 800 angeordnet ist. Der Stator 860 ist an dem außenseitigen Bereich 888 des Schafts 886 durch beliebige geeignete Mittel, wie Schweißverbindungen oder Presssitz, angebracht. Der Stator 860 weist mehrere Magnete 862 auf, die an dem radial äußeren Ende des Stators durch beliebige geeignete Mittel, beispielsweise Kleber, angebracht und umfangsmäßig beabstandet sind. Der Stator 860 weist acht Magnete auf, die an dem Körper 863 angebracht und umfangsmäßig beabstandet sind, jedoch könnte er mehr oder weniger Magnete aufweisen, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen. Da der Stator 860 an dem außenseitigen Bereich 888 des Schafts 886 angebracht ist, sind die Magnete 862 statisch angebracht und an einer genauen Position nahe den radial inneren Enden der radialen Arme 854 des Spulenträgers 852 angeordnet, wobei die Bedeutung diese Tatsache im Folgenden beschrieben wird.
Die Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform weist ferner eine Gleichrichterplatine 876 auf (10 und 12). Die Gleichrichterplatine 876 ist an der außenseitigen Fläche des Montageflanschs 890 des Gehäuses 884 durch beliebige geeignete Mittel wie (nicht dargestellte) Befestigungseinrichtungen verbunden. Die Gleichrichterplatine 876 ist betriebsmäßig mit den Spulen der Energiegewinnungsanordnung 850 durch beliebige geeignete Mittel verbunden, beispielsweise einen oder mehrere (nicht dargestellte) Drähte. Die Gleichrichterplatine 876 ist betriebsmäßig mit dem Radendsensor 400 durch geeignete Mittel, wie Drähte, verbunden, deren Bedeutung nachfolgend beschrieben wird.
Bezug nehmend auf die 9-10 und 12, schafft die Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform einen Strömungsweg, um Luft von der mittigen Bohrung 895 des Schafts 886 zu anderen Komponenten des Reifenfüllsystems 702 zu leiten. Genauer gesagt, schafft die Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform einen dichten Strömungsweg, der das Leiten von Luft von der an dem Schwerlastfahrzeug angebrachten Luftquelle durch die Pneumatikleitung, die mittige Bohrung 895 des Schafts 886, die Querbohrung 897, den Pneumatikdurchlass 896 und in jedes, in der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 aufgenommene Radventil ermöglicht. Bezug nehmend auf 12 strömt, wenn jedes Radventil offen ist, Luft von jedem jeweiligen Radventil durch den ringförmigen Kanal 711, den ringförmigen Kanal 714, eine jeweilige Pneumatikleitung 716 der Pneumatikverteilerplatte 704, einen jeweiligen, in der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 ausgebildeten Hilfs-Pneumatikdurchlass 720, eine jeweilige, in der Zwischenwand ausgebildete zylindrische Bohrung 987, und schließlich in den jeweiligen verbundenen Fahrzeugreifen. Der dichte Strömungsweg, der durch die Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform geschaffen ist, gewährleistet, dass Energiegewinnungskomponenten der Drehdurchführung, beispielsweise der Spulenträger 852, einschließlich der Spulen, und der Stator 860, einschließlich der Magnete 862, vollständig aus dem Druckluftweg der Drehdurchführung entfernt sind.
Die Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform schafft ferner einen Strömungsweg zum Leiten von Luft von den zylindrischen Bohrungen 987 zu der Gleichrichterplatine 876 (10 und 12), um dem Radendsensor 400 das Messen von Betriebsbedingungen des Reifenfüllsystems 702 zu ermöglichen, beispielsweise den Druck in den mit den zylindrischen Bohrungen verbundenen Reifen. Genauer gesagt, und Bezug nehmend auf die 11-12, ist der Montageflansch 890 des Gehäuses 884 der Drehdurchführung 800 mit zwei Pneumatikdurchlässen 889 ausgebildet, die sich durch den Montageflansch erstrecken.
Jeder Pneumatikdurchlass 889 ist in Fluidverbindung mit einem jeweiligen, in der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 ausgebildeten Hilfsdurchlass 922 (12), der seinerseits in Fluidverbindung mit einer jeweiligen, in der Zwischenwand gebildeten zylindrischen Bohrung 987 ist. Bezug nehmend auf 12, ist eine Ringdichtung 723 zwischen der außenseitigen Fläche 991 der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 und der innenseitigen Fläche des Montageflanschs 890 des Gehäuses 884 der Drehdurchführung 800 um jeden jeweiligen Pneumatikdurchlass 889 und Hilfsdurchlass 922 angeordnet, um eine Abdichtung zwischen dem Pneumatikdurchlass und dem Hilfsdurchlass zu schaffen. Auf diese Weise kann Luft von einem jeweiligen Reifen durch die zylindrische Bohrung 987, den Hilfsdurchlass 922, den Pneumatikdurchlass 889 und zu der innenseitigen Fläche der Gleichrichterplatine 876 strömen, die ihrerseits in der Lage ist, Informationen über Betriebsbedingungen des Reifenfüllsystems 702 an den Radendsensor 400 zu liefern, mit dem sie betriebsmäßig verbunden ist.
Darüber hinaus ist die Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform auch in der Lage, Elektrizität zum Bestromen des in der Radkappe 976 montierten Radendsensors 400 während des Betriebs der Schwerlastfahrzeugs zu erzeugen. Genauer gesagt, dreht während des Betriebs des Schwerlastfahrzeugs auch das Gehäuse, während die Radkappe 976 dreht, da das Gehäuse 884 der Drehdurchführung 800 an der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 angebracht ist. Folglich drehen der Spulenträger 852, der an dem Gehäuse 884 der Drehdurchführung 800 angebracht ist, und somit die Spulen der radialen Arme 854 des Spulenträgers, um an dem Stator 860 angebrachte Magnete 862, die mit dem Schaft 886 der Drehdurchführung 800 statisch bleiben. Da die Spulen um die Magnete 862 drehen, ermöglicht die enge Nähe der Spulen und der Magnete das Erzeugen eines Wechselstroms in den Spulen. Da die Gleichrichterplatine 876 den Spulen nahe ist und mit diesen betriebsmäßig verbunden ist, wird der durch die Energiegewinnungsanordnung 850 erzeugte Wechselstrom an die Platine übertragen, die wiederum die Umwandlung des Wechselstroms über eine oder mehr (nicht dargestellte) Schaltungen der Platine in Gleichstrom vereinfacht. Der Gleichstrom wird wiederum von der Gleichrichterplatine 876 direkt an den Radendsensor 400 übertragen, und der von der Energiegewinnungsanordnung 850 der Drehdurchführung 800 erzeugte Gleichstrom kann zum direkten Bestromen des Radendsensors und zugehöriger Komponenten verwendet werden.
Auf diese Weise ist die Energiegewinnungsanordnung 850 der Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform in der Lage, elektrischen Strom zum Bestromen des Radendsensors 400 und dessen zugeordneten Komponenten zu erzeugen, wodurch die Notwendigkeit wegwerfbarer Stromquellen, wie Batterien, zum Bestromen des Radendsensors und dessen zugeordneten Komponenten entfällt. Da die Energiegewinnungsanordnung 850 der Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform in der Lage ist, elektrischen Strom zum Bestromen des Radendsensors 400 und dessen zugeordneten Komponenten zu erzeugen, eliminiert die Drehdurchführung darüber hinaus die Notwendigkeit der Verwendung von Energiesparstrategien für den Radendsensor 400, um Energie zu sparen, wie das Einschränken der Funktionalität unter bestimmten Umständen, um die Batterielebensdauer zu maximieren, wenn ein Radendsensor Batterien verwendet, wodurch die Gesamtfunktionalität des Radendsensors und der zugehörigen Komponenten verbessert wird.
Es ist beabsichtigt, den von der Energiegewinnungsanordnung 850 der Drehdurchführung 800 auch über eine betriebsmäßig mit der Energiegewinnungsanordnung verbundene (nicht dargestellte) Stromspeichervorrichtung zu speichern, beispielsweise einen Kondensator, einen Super-Kondensator, einen Ultra-Kondensator, eine Batterie und/oder andere Energiespeichereinrichtungen, um dem Radendsensor 400 dessen zugeordneten Komponenten und/oder anderen Komponenten des Schwerlastfahrzeugs zukünftig Strom zuzuführen, beispielsweise, wenn das Schwerlastfahrzeug steht und kein Strom durch die Energiegewinnungsstruktur gewonnen wird. Es ist ferner beabsichtigt, den von der Energiegewinnungsanordnung 850 der Drehdurchführung 800 erzeugten elektrischen Strom zum Bestromen anderer Komponenten, Prozesse und/oder Systeme des Schwerlastfahrzeugs, wie aktive pneumatische Steuersysteme, zum Bestromen lokaler Anzeigen, zum Unterstützen des drahtlosen Streamens von Daten, zum Bestromen der Drehzahl- und Richtungsüberwachung von Rädern, und dem Erkennen von Antiblockiersystem- und Stabilitätsereignissen zu verwenden, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen. Es sei darauf hingewiesen, dass andere als die gezeigten und beschriebenen Arten von Konfigurationen für die Spulen und Magnete 862 von der Drehdurchführung 800 verwendet werden könnten, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass, obwohl die Gleichrichterplatine 876 als an der außenseitigen Fläche des Montageflanschs 890 des Gehäuses 884 der Drehdurchführung 800 angebracht ist, so dass die Energiegewinnungsstruktur der Energiegewinnungsanordnung 850 vollständig gekapselt ist, ist es beabsichtigt, dass die Gleichrichterplatine von der Drehdurchführung 800 entfernt angeordnet sein kann, beispielsweise direkt in einen Radendsensor integriert und betriebsmäßig mit der Energiegewinnungsanordnung 850 über einen oder mehr Drähte verbunden sein kann, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen.
Nach einem anderen wichtigen Aspekt der Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform sind Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 850 in dem Gehäuse 884 der Drehdurchführung angeordnet und durch dieses geschützt. Genauer gesagt, sind, wenn das Gehäuse 884 der Drehdurchführung 800 an der Zwischenwand 977 der Radkappe 976 angebracht ist, Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 850, einschließlich des Stators 860, der Magnete 862, des Spulenhalters 852 und der Spulen, durch das Gehäuse in dem dritten Hohlraum 900 des Montageflanschs 890 effektiv gekapselt. Auf diese Weise sind die Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 850 während des Betriebs geschützt. Wenn eine oder mehrere Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 850 während des Betriebs schadhaft werden sollten, besteht des Weiteren, da sie in dem Gehäuse 884 der Drehdurchführung 800 gekapselt sind, praktisch keine Gefahr, dass die Komponenten andere Komponenten in der Radendanordnung beschädigen, wie beispielsweise andere Komponenten des Reifenfüllsystems 702 und/oder Komponenten in der Radnabe, an welcher die Radkappe 976 angebracht ist.
Auf diese Weise minimiert die Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform potentiellen Schaden an den Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 850 während des Betriebs und/oder an anderen Komponenten der Radendanordnung, wenn Komponenten der Energiegewinnungsanordnung 850 während des Betriebs schadhaft werden. Da die Drehdurchführung 800 die Aufnahme der Energiegewinnungskomponenten der Energiegewinnungsanordnung 850 in dem Gehäuse 884 der Drehdurchführung ermöglicht, ist des Weiteren das Gesamtdesign der Drehdurchführung, einschließlich der Energiegewinnungsanordnung, relativ kompakt, wodurch der Bauraum und das Fahrzeuggesamtgewicht verringert werden, und somit die mit der Verwendung der Energiegewinnungsstruktur in dem Radende des Schwerlastfahrzeugs einhergehenden Kosten verringert werden. Die relativ kompakte Energiegewinnungsanordnung 850 der Drehdurchführung 800 ist in der Lage, den Radendsensor 400 und dessen zugeordnete Komponenten und/oder andere elektronische Komponenten, die einem Radende des Schwerlastfahrzeugs zugeordnet sind, zu bestromen, während sie das in die zugehörige Radendanordnung, und somit das oder die zugehörigen Räder, durch die Energiegewinnungsstruktur induzierte Drehmoment minimiert.
Somit schafft die zweite exemplarische Ausführungsform der Drehdurchführung 800 mit der Energiegewinnungsstruktur nach dem offenbarten Gegenstand eine funktionierende Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem, das eine Energiegewinnungsstruktur aufweist, welche in der Drehdurchführung integriert ist, um einem Radende des Schwerlastfahrzeugs zugeordnete elektronische Komponenten, wie einen Radendsensor, zu bestromen, wodurch die Notwendigkeit wegwerfbarer Energiequellen, wie Batterien, entfällt, und die mit solchen Komponenten einhergehende Fahrzeugwartung minimiert wird, wodurch die Fahrzeugausfallzeit verringert wird. Die Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform eliminiert auch die Notwendigkeit anderer Energiesparstrategien, die bei Verwendung wegwerfbarer Energiequellen mit derartigen elektronischen Komponenten verwendet werden, wie beispielsweise das Begrenzen der Funktionalität unter bestimmten Bedingungen, um die Batterielebensdauer zu maximieren, wodurch die Gesamtfunktionalität der Komponenten verbessert werden. Darüber hinaus ist die Energiegewinnungsstruktur der Drehdurchführung 800 nach der zweiten exemplarischen Ausführungsform in der Drehdurchführung aufgenommen und durch diese geschützt, wodurch eine potentielle Beschädigung der Energiegewinnungsstruktur und/oder anderer Komponenten der Radendanordnung minimiert wird, und der Bauraum und das Fahrzeuggesamtgewicht verringert werden, und somit die mit der Verwendung von Energiegewinnungsstrukturen in dem Radende des Schwerlastfahrzeugs einhergehenden Kosten verringert werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Drehdurchführung mit der Energiegewinnungsstruktur nach dem offenbarten Gegenstand bei sämtlichen Arten von Reifenfüllsystemen, Radkappen, Schwerlastachsspindeln, Radendanordnungen und Fahrzeugen, welche dem Fachmann bekannt sind, einschließlich anderer Arten von Reifenfüllsystemen, Radkappen, Radendanordnungen und Fahrzeugen als den hier dargestellten und beschriebenen und dem Fachmann bekannten Arten einsetzbar ist, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen. Es sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass andere Formen und Konfigurationen für die Drehdurchführung mit der Energiegewinnungsstruktur nach dem offenbarten Gegenstand als die zuvor gezeigten und beschriebenen verwendet werden können, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen. Obwohl Komponenten der Energiegewinnungsstruktur der offenbarten Drehdurchführung als von dem Druckluftpfad in der Drehdurchführung entfernt gezeigt und beschrieben sind, ist es darüber hinaus beabsichtigt, dass einige oder sämtliche derartige Komponenten in dem Druckluftströmungsweg angeordnet sein können, ohne das Gesamtkonzept oder den Betrieb des offenbarten Gegenstands zu beeinflussen.
Dementsprechend ist die Drehdurchführung mit der Energiegewinnungsstruktur nach dem offenbarten Gegenstand vereinfacht; schafft eine effektive, sichere, kostengünstige und effiziente Struktur, die sämtliche aufgeführten Aufgaben erfüllt; bewirkt das Eliminieren von Schwierigkeiten des Standes der Technik; und löst Probleme und liefert neue Ergebnisse auf dem Gebiet.
In der vorangehenden Beschreibung wurden bestimmte Begriff aus Gründen der Kürze, der Klarheit und der Verständlichkeit verwendet; jedoch sollen daraus keine über die Erfordernisse des Standes der Technik hinausgehenden unnötigen Einschränkungen abgeleitet werden, da derartige Begriffe beschreibenden Zwecken dienen und weit gefasst sein sollen. Des Weiteren erfolgen die Beschreibung und die Darstellung des offenbarten Gegenstands anhand von Beispielen, und der Rahmen des offenbarten Gegenstands nicht auf die exakten dargestellten oder beschriebenen Details beschränkt.
Nach der Beschreibung der Merkmale, Erkenntnisse und Prinzipien des erörterten Gegenstands, der Art der Verwendung und des Einbaus der Drehdurchführung mit der Energiegewinnungsstruktur nach dem offenbarten Gegenstand, der Merkmale der Konstruktion und der Anordnung, und der erzielten vorteilhaften, neuen und nützlichen Ergebnisse, werden die neuen und nützlichen Strukturen, Vorrichtungen, Elemente, Anordnungen, Teile und Kombinationen in den beigefügten Patentansprüchen beschrieben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 63141044 [0001]
US 9132704 [0025, 0038]
US 9933337 [0033, 0041]

Claims

Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs, mit: einem statischen Bereich, wobei der statische Bereich während des Betriebs des Schwerlastfahrzeugs statisch verbleibt; einem drehbaren Bereich, wobei sich der drehbare Bereich im Betrieb mit einer oder mehreren Komponenten eines Radendes des Schwerlastfahrzeugs, wobei der statische Bereich und/oder der drehbare Bereich an einer dem Radende zugeordneten Komponente befestigt ist bzw. sind, der statische Bereich und/oder der drehbare Bereich in Fluidverbindung mit einer an dem Schwerlastfahrzeug befindlichen Luftquelle ist bzw. sind, die Drehdurchführung in Fluidverbindung mit mindestens einem Rad des Radendes ist und das Strömen von Druckluft von der Luftquelle zu dem mindestens einen Rad ermöglicht; und einer Energiegewinnungsstruktur, die in die Drehdurchführung integriert ist, wobei die Energiegewinnungsstruktur während des Betriebs des Schwerlastfahrzeugs Elektrizität erzeugt, um eine oder mehrere elektronische Komponenten des Schwerlastfahrzeugs zu bestromen.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 1, bei welcher die Energiegewinnungsstruktur durch die Drehdurchführung geschützt ist.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 1, bei welcher die Energiegewinnungsstruktur vollständig aus einem Strömungsweg der Druckluft durch die Drehdurchführung entfernt und gegen diesen abgedichtet ist.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 1, bei welcher mindestens eine Komponente der Energiegewinnungsstruktur an dem statischen Bereich angebracht ist, und mindestens eine Komponente der Energiegewinnungsstruktur an dem drehbaren Bereich angebracht ist, wobei das Drehen des drehbaren Bereichs relativ zu dem statischen Bereich Elektrizität zum Bestromen der einen oder der mehreren elektronischen Komponenten erzeugt.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 1, bei welcher durch die Energiegewinnungsstruktur erzeugte Elektrizität die eine oder die mehreren Komponenten unmittelbar während des Betriebs des Schwerlastfahrzeugs bestromt.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 5, bei welcher die eine oder die mehreren elektronischen Komponenten einen Radendsensor aufweisen.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 1, bei welcher durch die Energiegewinnungsstruktur erzeugte Elektrizität über eine Stromspeichervorrichtung gespeichert wird, die mit der Energiegewinnungsstruktur betriebsmäßig verbunden ist.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 7, bei welcher die Stromspeichervorrichtung ein Kondensator, ein Super-Kondensator, ein Ultra-Kondensator, oder eine Batterie ist.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 1, bei welcher der drehbare Bereich ein Gehäuse ist und der statische Bereich ein Schaft ist, wobei das Gehäuse drehbar auf dem Schaft angebracht ist, wobei der Schaft in Fluidverbindung mit der Luftquelle ist und einen Strömungsweg für die Druckluft durch die Drehdurchführung bildet.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 9, bei welcher das Gehäuse mit einer Radkappe einer Radendanordnung des Schwerlastfahrzeugs verbunden ist, wobei die Energiegewinnungsstruktur durch das Gehäuse gekapselt ist.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 10, bei welcher das Gehäuse mit einer Zwischenwand der Radkappe verbunden ist.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 9, bei welcher das Gehäuse mit einer Pneumatikverteilerplatte des Reifenfüllsystems verbunden ist, wobei die Energiegewinnungsstruktur durch das Gehäuse gekapselt ist.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 9, bei welcher das Gehäuse über ein oder mehrere Lager drehbar an dem Schaft befestigt ist.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 9, bei welcher die Energiegewinnungsstruktur ferner aufweist: einen Stator, wobei der Stator um den Schaft herum angeordnet und daran angebracht ist, wobei der Stator mindestens einen umfangsmäßig um den Stator angebrachten Magneten aufweist; und einen Spulenhalter, wobei der Spulenhalter an dem Gehäuse angebracht und in diesem angeordnet ist, wobei der Spulenhalter mindestens eine um den Spulenhalter gewickelte Spule aus einem elektrischen Wicklungsmaterial aufweist, wobei der Schaft durch den Spulenhalter derart angeordnet ist, dass der mindestens eine Magnet radial einwärts und nahe der mindestens einen Spule angeordnet ist, wodurch das Drehen der mindestens einen Spule um den mindestens einen Magneten im Betrieb des Schwerlastfahrzeugs die Elektrizität erzeugt.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 14, bei welcher der Stator acht Magnete aufweist, die umfangsmä-ßig um den Stator angebracht sind.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 14, bei welcher der Spulenhalter mehrere radiale Arme aufweist, wobei jeder der mehreren radialen Arme eine jeweilige, um den radialen Arm gewundene Spule aufweist, wobei der mindestens eine Magnet radial einwärts und nahe radial innenseitiger Enden der radialen Arme angeordnet ist.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 4, bei welcher die Drehdurchführung ferner eine Gleichrichterplatine aufweist, wobei die durch das Drehen des drehbaren Bereichs relativ zu dem statischen Bereich im Betrieb des Schwerlastfahrzeugs erzeugte Elektrizität Wechselstrom ist, wobei die Gleichrichterplatine den Wechselstrom in Gleichstrom zum Bestromen der einen oder der mehreren elektronischen Komponenten des Schwerlastfahrzeugs umwandelt.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 17, bei welcher die Energiegewinnungsstruktur ferner eine Stromführungsanordnung aufweist, wobei die Stromführungsanordnung betriebsmäßig mit der Gleichrichterplatine verbunden ist und unmittelbar mit einer oder mehreren elektronischen Komponenten des Schwerlastfahrzeugs verbunden ist, wobei die Stromführungsanordnung den Gleichstrom zu der einen oder den mehreren elektronischen Komponenten leitet.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 18, bei welcher die mindestens eine oder die mehreren elektronischen Komponenten einen Radendsensor aufweisen.
Drehdurchführung für ein Reifenfüllsystem eines Schwerlastfahrzeugs nach Anspruch 17, bei welcher die Gleichrichterplatine mit der einen oder den mehreren elektronischen Komponenten des Schwerlastfahrzeugs unmittelbar betriebsmäßig verbunden ist und den Gleichstrom unmittelbar an diese liefert.